KARLSRUHE/BERLÍN (dpa-AFX) - La expansión de la producción de hidrógeno se ve amenazada por la falta de materias primas, el aumento de los precios y la dependencia de unos pocos países exportadores. Para contrarrestar esta situación, son necesarios la investigación y el desarrollo, así como una planificación precisa del suministro, según los expertos.

El hidrógeno sustituirá progresivamente al gas natural en la transición energética. Puede producirse dividiendo el agua en hidrógeno y oxígeno. El proceso se denomina electrólisis. Si funciona con energías renovables, se denomina hidrógeno verde.

Existen varias formas de electrólisis. El problema es que algunas funcionan con elementos químicos como el escandio y el iridio, que escasean. Según un estudio de la Agencia Alemana de Materias Primas (Dera), la demanda de escandio en 2040 podría rondar las 24 toneladas en un escenario muy orientado a la sostenibilidad, lo que supondría más de dos veces y media la cantidad producida en 2018. En el caso del iridio, la previsión supone incluso que la demanda será entonces cinco veces mayor, de 34 toneladas.

El iridio se considera actualmente insustituible, afirma Viktoriya Tremareva, de Dera. El metal precioso se extrae principalmente en Sudáfrica y Rusia como subproducto del platino y el paladio. "Es improbable un aumento significativo de la producción de iridio", afirma Dera. "En caso de pérdidas de producción, podrían producirse entonces subidas drásticas de precios, como las observadas en 2021".

El escandio, por su parte, procede principalmente de China. También le sigue Rusia, que ya no es un socio comercial deseable para Occidente desde el ataque a Ucrania. Pero la Dera ve más oportunidades mineras aquí: por ejemplo, en Canadá y Filipinas.

Sin embargo, se necesitan varios años para preparar un yacimiento para la producción y para que las materias primas estén realmente disponibles, afirma Christoph Hilgers, del Instituto de Geociencias Aplicadas del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT). Sin embargo, el mercado sólo invierte cuando la demanda es a largo plazo. Es entonces cuando se fijan en la seriedad de las intenciones en materia de hidrógeno, dice Hilgers. Para evaluarlo, se necesita una visión global. "Alemania es un gran país industrial. Pero no se abren nuevas instalaciones de almacenamiento sólo para un país".

La electrólisis alcalina no necesita metales raros, dice Maike Schmidt, del Centro de Investigación de Energía Solar e Hidrógeno de Baden-Württemberg. Sin embargo, se necesita níquel, y antes de la guerra de Ucrania, Alemania y Europa importaban de Rusia entre el 35% y el 50%. Hay alternativas, pero el procesamiento del níquel se concentra en China. "Esto puede dar lugar a nuevas dependencias geopolíticas, que no representan un cuello de botella agudo, pero que hay que vigilar.

La escasez amenaza con aumentar los precios de las materias primas y, en consecuencia, los costes de los electrolizadores -plantas para electrólisis- y del hidrógeno. "Actualmente no es posible prever la dimensión de estos aumentos", afirma Schmidt. Sin embargo, la investigación y el desarrollo para reducir el uso de materias primas críticas deberían contrarrestar tal escenario.

Esto incluye el uso de menos iridio en la llamada electrólisis de membrana de electrolito polimérico. "Se están desarrollando otras tecnologías para la producción de hidrógeno, como los procesos de pirólisis", afirma Schmidt, "pero sólo podrían sustituir en pequeña medida a la tecnología de electrólisis en una futura producción de hidrógeno a gran escala y climáticamente neutra."

También se están investigando sustitutos del iridio, explica Tremareva, geólogo de Dera. Además, se puede reciclar bien y podría utilizarse en el futuro para más componentes con menos carga. "Esperamos que las actividades de investigación para mejorar la economía de los electrolizadores de agua tengan un efecto positivo general en la futura demanda de materias primas potencialmente críticas".

Claudia Nehring, de Siemens Energy, como fabricante de electrolizadores, explica: "Para el despegue de la economía del hidrógeno, es importante construir cadenas de suministro sólidas y también llegar a la producción en serie con los proveedores." Siemens Energy apuesta por las compras estratégicas y utiliza, por ejemplo, una amplia base mundial de proveedores. La eficiencia de los productos aumenta continuamente y se mejora el uso de los materiales. Alrededor del 90% de las materias primas podrían reutilizarse.

Sin embargo, Hilgers, investigador del KIT, aclaró que el reciclado también requiere altas temperaturas y mucha energía. Excavar en busca de metales dejaba agujeros en el suelo. Estos aspectos a veces se dejan de lado cuando se habla de tecnología verde y energías renovables./kre/DP/stk