¿Cuánto cuesta un litro de hidrógeno?

Coste del Toyota Mirai

La economía del hidrógeno consiste en utilizar el hidrógeno para descarbonizar sectores económicos difíciles de electrificar,[1] esencialmente, los sectores “difíciles de eliminar” como el cemento, el acero, el transporte de larga distancia, etc.[2] Con el fin de eliminar progresivamente los combustibles fósiles y limitar el cambio climático, el hidrógeno puede crearse a partir del agua utilizando fuentes renovables como la eólica y la solar, y su combustión sólo libera vapor de agua a la atmósfera[3][4].

El hidrógeno es un combustible energético, utilizado frecuentemente como combustible para cohetes, pero numerosos retos técnicos impiden la creación de una economía del hidrógeno a gran escala. Entre ellos se encuentran la dificultad de desarrollar un almacenamiento a largo plazo, tuberías y equipos de motor; la relativa falta de tecnología de motor estándar que pueda funcionar con hidrógeno de forma segura; las preocupaciones de seguridad relacionadas con la alta reactividad del combustible de hidrógeno con el oxígeno del aire ambiente; el coste de producirlo por electrólisis; y la falta de una tecnología fotoquímica eficiente de división del agua. El hidrógeno también puede reaccionar en una pila de combustible, que produce electricidad de forma eficiente en un proceso inverso a la electrólisis del agua. No obstante, la economía del hidrógeno se está desarrollando lentamente como una pequeña parte de la economía baja en carbono[5].

Coste de producción del hidrógeno

La eficiencia del combustible es un factor crucial en el mundo de los vehículos comerciales. No porque a nadie le importe realmente la eficiencia, sino porque la ineficiencia se traduce en costes. El coste del combustible es una parte importante del negocio, pero el cambio a nuevas formas de energía complica las comparaciones.

Un reto para los operadores de flotas que se plantean la transición a las emisiones cero es que lo que solía ser un cálculo sencillo (precio del gasóleo por mpg) es ahora mucho más complicado, sobre todo porque es difícil comparar tecnologías diferentes. Tratemos de desentrañar un poco el caso del hidrógeno y la electricidad.

Lo primero que hay que recordar es que un vehículo eléctrico de batería (BEV) y un vehículo eléctrico de pila de combustible (FCEV) tienen aproximadamente la misma eficiencia de tracción. Ambos utilizan propulsores eléctricos y recuperan energía del frenado regenerativo, por lo que ambos utilizan menos energía para la tracción que un motor diésel a través de una caja de cambios. La diferencia está en la conversión del almacén de energía -energía química en la batería y en los depósitos de hidrógeno- en energía eléctrica para el sistema de tracción. Las baterías son muy eficientes (>95%), pero una pila de combustible tiene una eficiencia de alrededor del 50%, por lo que del “depósito” a las ruedas un BEV tiene aproximadamente el doble de eficiencia energética que un FCEV.

Precio de los coches de hidrógeno

Los vehículos de pila de combustible de hidrógeno (FCV) son vehículos de emisiones cero (ZEV) que cumplen el mandato ZEV de California y la prohibición de los motores de combustión interna. Uno de los retos a los que se enfrentan los FCV es el elevado coste del combustible, debido a las propiedades físicas únicas del hidrógeno. Los elevados precios de la gasolina por encima de los 4,00 dólares por galón han sido noticia recientemente en todo el país; mientras tanto, desde 2014, el hidrógeno en California se vende al por menor a aproximadamente 14,00 dólares por kilogramo (kg), lo que equivale a 14 dólares por galón de gasolina. Según los defensores del hidrógeno, el alto ahorro de combustible de los FCV ayuda a mantener los costes de repostaje de los FCV competitivos con los de los vehículos de gasolina, y que el coste futuro del combustible de hidrógeno será menor debido a mayores volúmenes o a mayores economías de escala.

Echemos un vistazo a los datos para ver si los costes de repostaje de los FCV realmente se equiparan a los de la gasolina. La siguiente figura muestra el coste del combustible por milla utilizando los precios históricos al por menor de la gasolina y el hidrógeno en California para mostrar el coste del combustible por milla para los FCV y los vehículos de gasolina. Según la Guía de Ahorro de Combustible 2022 de la Agencia de Protección Medioambiental de EE.UU. (EPA), el ahorro medio de combustible de un FCV es de 60 millas por kg (mpk). De media, los coches de gasolina obtienen 30 mpk y los híbridos de gasolina de tamaño medio 42 mpk. Como puede verse en la figura, el coste de combustible de un FCV es tres veces mayor por milla que el de un híbrido de gasolina y dos veces mayor que el de un vehículo de gasolina convencional. Para ser competitivo con los vehículos híbridos de gasolina por milla en 2021, el hidrógeno debía tener un precio de 5,88 $/kg; ese año, el hidrógeno se vendió a 16,50 $/kg.

Precio del hidrógeno

Se trata de la primera subida de precios en diez años, según el proveedor. Durante largos años, el precio unitario del hidrógeno fue de 9,50 euros por kilo. Incluso con el precio actual, un viaje de 100 kilómetros en un coche de pila de combustible sería menos caro que las excursiones en un coche de combustión o en uno eléctrico de batería si se utiliza una estación pública de carga rápida.

Según H2 Mobility, el gasto en hidrógeno es actualmente de 10,28 euros por 100 km, sobre la base de un uso medio de 0,8 kg/100 km. En cambio, con gasolina o gasóleo y un consumo previsto de 6,6 litros y unos gastos de combustible de 1,90 euros, se pagan 12,54 euros. Un automóvil eléctrico con un consumo de 19 kWh/100 km y un precio de la electricidad de 59 céntimos por kWh, en cambio, gastará 11,21 euros en energía. Nota al margen: mientras que un kilovatio-hora cuesta 79 céntimos en Ionity, la energía residencial es bastante más barata, pues cuesta unos 32 céntimos de media.

H2 Mobility cita la subida de los precios de la energía como causa del aumento de precios, que también repercute en el precio del hidrógeno. Hay que saber que la mayor parte del hidrógeno actual se produce mediante el reformado al vapor del metano (gas natural). La generación mediante electrólisis con energía verde no es rentable en la actualidad.