Namie, Prefectura de Fukushima – A medida que avanza lentamente el desmantelamiento de la central nuclear de Fukushima Daiichi, casi 15 años después de los desastres de 2011, la zona circundante está explorando una nueva fuente de energía: el hidrógeno.
A menos de 30 kilómetros de la planta nuclear, el Campo de Investigación de Energía de Hidrógeno de Fukushima (FH2R) presenta imponentes tanques blancos de hidrógeno junto a una instalación de generación de hidrógeno. Remolques para el transporte de hidrógeno por carretera esperan cerca, decorados con un colorido diseño creado por escolares locales y el lema “Tejamos el futuro con hidrógeno de Fukushima”.
Este proyecto piloto es gestionado por la Organización de Desarrollo de Nuevas Energías y Tecnologías Industriales de Japón (NEDO), en colaboración con empresas privadas.
Desde marzo de 2020, FH2R utiliza energías renovables para producir hidrógeno, un combustible que no emite gases de efecto invernadero al quemarse. Ha contribuido a alimentar vehículos de pila de combustible y negocios en la comunidad local, e incluso se ha transportado para su uso en Tokio.
Aunque el hidrógeno no se ha utilizado ampliamente como combustible –ya que su producción requiere energía–, Japón está decidido a ser pionero en la energía del hidrógeno como una forma de descarbonizar el transporte, los procesos industriales y las centrales eléctricas de gas.
Si bien muchas de las lecciones aprendidas en FH2R ayudarán a dar forma a la “sociedad del hidrógeno” que Japón espera construir, el modelo de FH2R de hidrógeno “verde” producido localmente utilizando energías renovables no representa completamente la estrategia del gobierno nacional. Además del hidrógeno verde, Japón apoya la producción de hidrógeno utilizando combustibles fósiles, un enfoque criticado por los defensores del medio ambiente por considerarlo de poco valor como contramedida contra el cambio climático.
Fukushima, por su parte, se ha posicionado como líder en la descarbonización del sector energético: la prefectura se ha comprometido a satisfacer todas sus necesidades energéticas con energías renovables para alrededor de 2040, muy por delante de los objetivos nacionales. Esto plantea la pregunta: ¿qué papel puede desempeñar el hidrógeno, como nuevo actor, en el futuro energético y económico de la prefectura?
Un proyecto simbólico
FH2R se encuentra en la ciudad de Namie, que fue completamente evacuada tras el desastre nuclear de 2011. Las órdenes de evacuación se levantaron para una parte de la ciudad en 2017.
En FH2R y en sitios colaboradores en Namie, NEDO y empresas asociadas –Toshiba Energy Systems & Solutions, Tohoku Electric Power e Iwatani– están probando tecnologías de producción de hidrógeno, infraestructura y sistemas de control. La instalación utiliza electricidad renovable generada por paneles solares en el sitio para producir hidrógeno a partir de agua, un proceso llamado electrólisis.
Los planes para utilizar la zona costera de Fukushima para desarrollar el hidrógeno comenzaron hace más de una década. Un año después del accidente nuclear de 2011, la prefectura se comprometió a satisfacer todas sus necesidades energéticas con energías renovables para alrededor de 2040. Posteriormente, el “Plan de Fukushima para una Nueva Sociedad Energética” de 2016, preparado por una entidad público-privada bajo los auspicios del Ministerio de Economía, enfatizó tanto las energías renovables como el hidrógeno y señaló que la energía limpia podría impulsar el crecimiento de la industria en la zona costera afectada por el triple desastre.
Namie fue seleccionada para albergar FH2R “porque se consideró que ofrecía un entorno adecuado para avanzar en la investigación y el desarrollo”, afirma Koji Masumoto, subdirector del Departamento de Hidrógeno y Amoníaco de NEDO.
FH2R es “un proyecto simbólico que muestra la tecnología del hidrógeno de Japón y la revitalización de la región a aquellos tanto en Japón como en el extranjero”, añade.
Pero, ¿necesita Fukushima realmente hidrógeno? Dado que el hidrógeno se crea utilizando energía, naturalmente es más caro que utilizar energía renovable directamente.
Y la prefectura ya está progresando bien hacia la satisfacción de todas sus necesidades energéticas con energías renovables como la solar, la eólica y la hidroeléctrica para alrededor de 2040, con proyecciones que muestran una disminución de la demanda de electricidad en los próximos años. De hecho, el hidrógeno –como fuente de energía secundaria– no figura en absoluto en el objetivo de energías renovables para 2040.
The key challenge remaining for the Fukushima Hydrogen Energy Research Field is to reduce the high costs of producing hydrogen.
| Annelise Giseburt
Pero eso no significa que el gobierno prefectural considere que el hidrógeno sea irrelevante, todo lo contrario.
“El exceso de energía renovable causado por las fluctuaciones de la generación de energía dependiente del clima (solar y eólica) puede convertirse en hidrógeno y almacenarse”, explica Ryutaro Nagai, subdirector de la División de Industria de Próxima Generación de la Prefectura de Fukushima. Afirma que el hidrógeno puede realmente apoyar una mayor adopción de energías renovables, porque “puede ayudar a ‘equilibrar’ el suministro de energía a la red, mejorando el potencial de despliegue de energías renovables”.
También hay beneficios económicos para Fukushima, siempre y cuando el gobierno nacional continúe subsidiando el hidrógeno hasta que se vuelva comercialmente competitivo.
“El hidrógeno es compatible con el almacenamiento a largo plazo y el transporte a larga distancia, lo que permite proporcionar valor fuera de la región. Conduce a la creación de nuevas industrias y empleo, contribuyendo a la revitalización económica regional”, afirma Masumoto.
Obstáculos para el hidrógeno verde
Como parte de sus pruebas de verificación, FH2R proporciona hidrógeno para uso local en tres áreas principales: vehículos de pila de combustible, generación de energía para instalaciones a través de pilas de combustible y como fuente de energía limpia para la fabricación.
Por ejemplo, las pilas de combustible de hidrógeno ayudan a suministrar electricidad para luces, aire acondicionado y agua caliente en la estación de servicio de Namie. Los coches oficiales y un servicio de entrega de comestibles utilizan vehículos de pila de combustible de hidrógeno. El hidrógeno también se ha suministrado a una fábrica en Fukushima, para probar su uso en la industria.
Masumoto afirma que este modelo de producción y consumo local es uno de los principales logros de FH2R hasta la fecha.
Pero todavía está en sus primeras etapas: un documento del gobierno prefectural de 2025 señala que la mayoría de los proyectos de hidrógeno en toda Fukushima son implementados por grandes corporaciones en lugar de empresas locales y que, en general, el mercado sigue siendo inmaduro.
Las ambiciones de Japón en materia de hidrógeno van mucho más allá de la escala de las iniciativas implementadas hasta la fecha. Además de las pilas de combustible, el gobierno central y la industria planean utilizar el hidrógeno en las centrales térmicas como sustituto del gas natural. Se espera que el país requiera 20 millones de toneladas de hidrógeno al año para 2050.
The Fukushima Hydrogen Energy Research Field and an adjoining solar farm in Namie, Fukushima Prefecture, in March 2021.
| REUTERS
El gobierno y la industria esperan que el hidrógeno no solo ayude a descarbonizar los sectores de Japón con altas emisiones, sino que también impulse el “crecimiento económico y una mayor competitividad industrial internacional” del país. Dado que Japón es uno de los pocos países que planea aplicaciones de hidrógeno tan amplias, los fabricantes japoneses que desarrollan vehículos de pila de combustible y tecnologías de infraestructura de hidrógeno podrían obtener beneficios si su enfoque es adoptado en el extranjero. Al mismo tiempo, el hidrógeno permite que las grandes empresas de servicios públicos y los gigantes de los combustibles fósiles continúen emitiendo CO2 con sus activos existentes a medida que se introduce lentamente.
Para estimular tanto la oferta como la demanda, el gobierno nacional está proporcionando un importante apoyo financiero para el desarrollo de tecnologías e infraestructuras relacionadas con el hidrógeno, destinando 3 billones de yenes (aproximadamente 19 mil millones de dólares) a subvenciones para el hidrógeno durante 15 años. No es de extrañar que un número creciente de proyectos de hidrógeno estén surgiendo en todo el país, no solo en Fukushima.
Aunque se espera que la mayoría del hidrógeno de Japón se produzca a nivel nacional hasta 2030, mientras la industria aún está encontrando su camino, más de dos tercios del suministro de hidrógeno de Japón probablemente se importarán para 2050.
Parte del hidrógeno nacional e importado se producirá utilizando combustibles fósiles en combinación con la captura de carbono, otra tecnología costosa y no probada.
El apoyo del gobierno a este llamado hidrógeno azul ha sido criticado por varios grupos ecologistas.
La organización suiza sin fines de lucro Green Hydrogen Organization, por ejemplo, señala que si bien el gobierno nacional de Japón “ha favorecido el hidrógeno azul debido a sus supuestos menores costos iniciales y una escalabilidad más rápida”, el hidrógeno azul corre el riesgo de convertirse en un activo varado. Mientras tanto, Friends of the Earth Japan y otros han insistido en que el hidrógeno derivado de combustibles fósiles (y su derivado, el amoníaco) “tienen poca efectividad para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero”.
Tetsuo Munakata, director del Instituto de Investigación de Energía de Hidrógeno de la Universidad de Fukushima, afirma que tanto el hidrógeno verde como el azul son importantes en la actualidad en términos de tener hidrógeno disponible para su uso.
“Sin embargo”, continúa, “para construir una sociedad sostenible, el hidrógeno verde producido a partir de energías renovables, sin depender de los combustibles fósiles, será importante en el futuro. Estimamos que el hidrógeno utilizado en Fukushima, que es rico en recursos naturales, será principalmente hidrógeno verde”.
La expansión continúa
Aunque el modelo de hidrógeno verde de FH2R puede no representar todos los planes de hidrógeno de Japón, el proyecto piloto ha “logrado resultados en partes de la estrategia de hidrógeno de Japón”, como el desarrollo tecnológico, el equilibrio del suministro de energía y el establecimiento de cadenas de suministro regionales, afirma Masumoto. “El proyecto está progresando según lo planeado”.
El principal desafío que queda, reconoce, es reducir los costos de producción del hidrógeno.
Munakata de la Universidad de Fukushima enumera otras barreras hacia una utilización generalizada. “El control de las propiedades del hidrógeno (es altamente inflamable), el alto costo del equipo de utilización del hidrógeno, la escasez de hidrógeno verde y la falta de infraestructura de hidrógeno son desafíos”, señala.
Aún así, cree que “Fukushima puede contribuir a la realización de una sociedad del hidrógeno en Japón logrando resultados que permitan que sus diversas iniciativas avanzadas se repliquen en todo el país”.
De hecho, prefecturas y municipios en otras partes de Japón también están introduciendo hidrógeno verde, en colaboración con socios corporativos y el gobierno nacional. Otra planta de hidrógeno verde financiada por NEDO comenzó a operar en la prefectura de Yamanashi el otoño pasado, mientras que el uso de hidrógeno verde se está explorando activamente en Hokkaido.
Con los proyectos de hidrógeno verde y derivado de combustibles fósiles aún en sus primeras etapas, aún está por verse qué modelos tendrán éxito a largo plazo, aunque, a medida que el planeta se calienta, el tiempo no está del lado de Japón.
Los defensores del medio ambiente como la Green Hydrogen Organization desearían que Japón continúe respaldando proyectos como FH2R.
“Si el gobierno japonés tiene la intención de convertirse en una ‘sociedad del hidrógeno’”, afirma, “lo desafiamos a que se convierta en una ‘sociedad verde y verdaderamente baja en carbono’”.
Una parte de la elaboración de informes para esta historia, específicamente una visita guiada a las instalaciones de FH2R, fue financiada por el Marco de Innovación de Fukushima, un proyecto apoyado por el gobierno nacional.
