Mercado de hidrógeno blanco (natural): tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico, segmentado por fuente (serpentinización de rocas ultramáficas de olivino y piroxeno (que contienen peridotita, dunita o kimberlita), actividad volcánica y cristalización de magma, respiraderos hidrotermales, desgasificación de hidrógeno primordial, otros), por usuario final

Descripción general del mercado

El mercado mundial de hidrógeno blanco (natural) se valoró en 3.410 millones de dólares en 2023 y se prevé que proyecte un crecimiento impresionante en el período de pronóstico con una CAGR del 9,21 % hasta 2029. El mercado mundial de hidrógeno blanco (natural) está experimentando un crecimiento significativo a medida que las naciones y las industrias recurren cada vez más al hidrógeno como una solución de energía limpia. El hidrógeno blanco, también conocido como hidrógeno natural, se produce a partir de gas natural a través de un proceso llamado reformado de metano con vapor (SMR), que separa las moléculas de hidrógeno del metano. Este método, junto con la tecnología de captura y almacenamiento de carbono (CCS), permite la producción de hidrógeno con emisiones mínimas de carbono, lo que lo convierte en una opción atractiva para abordar las preocupaciones sobre el cambio climático. El mercado está siendo impulsado por un aumento de las iniciativas y políticas gubernamentales destinadas a descarbonizar las economías, como las estrategias de hidrógeno, los mecanismos de fijación de precios del carbono y los objetivos de energía renovable. Industrias como el transporte, la generación de energía y la fabricación están adoptando el hidrógeno blanco como un portador de energía versátil para aplicaciones que van desde vehículos de celdas de combustible hasta procesos industriales. El creciente interés en el hidrógeno como un componente clave de la transición energética está fomentando inversiones en el desarrollo de infraestructura, incluidas estaciones de reabastecimiento de hidrógeno, tuberías e instalaciones de almacenamiento, para apoyar la adopción generalizada. Además, las colaboraciones entre gobiernos, industrias e instituciones de investigación están acelerando los avances tecnológicos y reduciendo los costos de producción, lo que hace que el hidrógeno blanco sea cada vez más competitivo con los combustibles fósiles convencionales. Sin embargo, aún quedan por abordar desafíos como los altos costos de inversión inicial, la necesidad de mayores avances en la tecnología de electrólisis para la producción de hidrógeno verde y las preocupaciones sobre las fugas de metano en el proceso de producción.

Impulsores clave del mercado

Imperativo de descarbonización

El imperativo de descarbonización es un eje en la propulsión del hidrógeno blanco a la vanguardia de la transición energética global. Con la apremiante necesidad de frenar el cambio climático y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, el atractivo del hidrógeno blanco como solución fundamental se intensifica. A diferencia de sus homólogos con alto contenido de carbono, la combustión del hidrógeno solo produce vapor de agua, lo que lo convierte en una fuente de energía limpia y benigna para el medio ambiente. Esta intrínseca compatibilidad ecológica posiciona al hidrógeno como una piedra angular en la búsqueda de la sostenibilidad.

Las industrias con una importante huella de carbono, como el transporte, la generación de energía y la fabricación, están gravitando cada vez más hacia el hidrógeno para marcar el comienzo de una nueva era de descarbonización. Los vehículos con pilas de combustible de hidrógeno ejemplifican este cambio de paradigma, ofreciendo una alternativa de cero emisiones a los vehículos tradicionales con motor de combustión interna. Al adoptar el transporte impulsado por hidrógeno, las áreas urbanas pueden obtener beneficios sustanciales, incluido un aire más limpio y menores emisiones de carbono. La proliferación del hidrógeno como fuente de combustible en varios sectores marca un paso fundamental hacia el logro de la sostenibilidad ambiental a escala global.

Además, la versatilidad del hidrógeno se extiende más allá del transporte, permeando otros dominios con alto contenido de carbono, como la generación de energía y la fabricación. Al integrar el hidrógeno en sus operaciones, las industrias pueden mitigar su huella de carbono y alinearse con estrictos objetivos de reducción de emisiones. El hidrógeno actúa como catalizador de la innovación, impulsando el desarrollo de tecnologías más limpias y fomentando un panorama industrial más sostenible. En esencia, el imperativo de la descarbonización subraya el papel fundamental del hidrógeno blanco en la catálisis de la transición energética global. Su inherente limpieza y versatilidad lo posicionan como una piedra angular para lograr la neutralidad de carbono y combatir el cambio climático.

Iniciativas y políticas gubernamentales

Además, los gobiernos están aprovechando incentivos financieros, subsidios y exenciones fiscales para incentivar la inversión en proyectos de hidrógeno, amplificando así el crecimiento del mercado y la innovación. Al aliviar los riesgos de inversión y reducir los costos de producción, estos incentivos estimulan la participación del sector privado y allanan el camino para una floreciente economía del hidrógeno. Se están afinando los marcos regulatorios y de políticas para proporcionar un entorno propicio para el desarrollo y despliegue de tecnologías de hidrógeno, fomentando la colaboración entre las partes interesadas públicas y privadas.

Desafíos clave del mercado

Altos costos iniciales de inversión

Los altos costos iniciales de inversión asociados con el desarrollo de infraestructura de hidrógeno blanco son multifacéticos y abarcan varios aspectos de producción, almacenamiento y distribución. Establecer instalaciones de producción de hidrógeno requiere un gasto de capital significativo para comprar equipos, implementar medidas de seguridad y asegurar ubicaciones adecuadas. De manera similar, la construcción de estaciones de reabastecimiento de hidrógeno y redes de tuberías implica costos iniciales sustanciales para la adquisición de terrenos, la construcción y la instalación de equipos. Además, la integración de fuentes de energía renovables, como la energía eólica o solar, en la producción de hidrógeno amplifica aún más la carga de inversión, ya que implica gastos adicionales para la infraestructura de energía renovable y la integración de tecnología. El largo período de recuperación asociado con los proyectos de hidrógeno debido a los altos costos de capital y la dinámica cambiante del mercado puede disuadir a los inversores potenciales, lo que agrava el desafío de obtener financiación para las iniciativas de hidrógeno. A pesar de las considerables barreras financieras, abordar los altos costos de inversión inicial a través de incentivos específicos, asociaciones público-privadas y mecanismos de financiación innovadores es crucial para superar este desafío y liberar todo el potencial del hidrógeno blanco como una solución energética limpia y sostenible.

Competencia de las tecnologías de energía limpia alternativa

La competencia de las tecnologías de energía limpia alternativa presenta un desafío formidable para la adopción generalizada del hidrógeno blanco. Los vehículos eléctricos de batería (BEV), por ejemplo, han aumentado en popularidad debido a su asequibilidad, autonomía extendida y la proliferación de infraestructura de carga. Si bien el hidrógeno ofrece ventajas distintivas, como una alta densidad energética y un reabastecimiento rápido, los vehículos eléctricos de batería han capturado una parte importante del mercado, especialmente en el sector automotriz.

Tendencias clave del mercado

Avances tecnológicos

En Colombia, el Grupo Ecopetrol está respondiendo activamente al aumento de la demanda de hidrógeno blanco. Al aprovechar los datos del subsuelo acumulados durante los extensos esfuerzos de exploración de hidrocarburos a lo largo de los años, Ecopetrol ha identificado con éxito los indicadores iniciales de la presencia de hidrógeno blanco en sus bloques operados. Este descubrimiento fundamental se dio a conocer oficialmente tanto en la cuenca de los Llanos Orientales como en la cuenca del Caguán-Putumayo durante los años 2022 y 2023, lo que demuestra la postura proactiva de la empresa para responder a la creciente demanda de hidrógeno blanco.

En el ámbito de la electrólisis, se han logrado avances significativos en el avance de los electrolizadores de membrana de intercambio de protones (PEM), lo que anuncia una nueva era en la producción de hidrógeno verde. Estos electrolizadores de vanguardia ofrecen niveles de eficiencia y escalabilidad sin precedentes, lo que hace que el hidrógeno verde sea económicamente viable y amplía las oportunidades de mercado para el hidrógeno blanco. Al aprovechar fuentes de energía renovables como la energía eólica y solar, los electrolizadores PEM permiten la producción de hidrógeno neutro en carbono, lo que refuerza aún más su atractivo como solución energética sostenible.

Además, los avances en las tecnologías de captura y almacenamiento de carbono (CCS) anuncian un cambio de paradigma en la producción de hidrógeno bajo en carbono o azul. Al capturar y secuestrar las emisiones de carbono generadas durante la producción de hidrógeno a partir de combustibles fósiles, las tecnologías de CCS mitigan el impacto ambiental de la producción de hidrógeno, allanando el camino hacia un futuro energético más sostenible. El hidrógeno azul, producido mediante este proceso, ofrece una vía de transición hacia la descarbonización, cerrando la brecha entre los combustibles fósiles y las fuentes de energía renovables.

Inversión en el desarrollo de infraestructura

La inversión en el desarrollo de infraestructura es un eje fundamental en la rápida expansión y la adopción generalizada del hidrógeno blanco como una solución energética limpia y sostenible. A medida que la demanda de hidrógeno en varios sectores sigue aumentando, la necesidad de establecer una infraestructura sólida se hace cada vez más evidente. Las estaciones de servicio de hidrógeno, las redes de tuberías y las instalaciones de almacenamiento son componentes fundamentales de una cadena de suministro de hidrógeno fiable, lo que facilita la integración perfecta de las tecnologías del hidrógeno en los sistemas energéticos existentes.

Tanto los gobiernos como los inversores privados están reconociendo el inmenso potencial del hidrógeno como portador de energía limpia y, por lo tanto, están canalizando fondos sustanciales hacia proyectos de infraestructura. Estas inversiones no solo sirven para impulsar el crecimiento del mercado del hidrógeno blanco, sino que también sientan las bases para un futuro energético más resiliente y sostenible. Al priorizar el desarrollo de la infraestructura del hidrógeno, las partes interesadas no solo impulsan el crecimiento económico y la creación de empleo, sino que también promueven la gestión ambiental y la mitigación del cambio climático.

La integración de las instalaciones de producción de hidrógeno con fuentes de energía renovables como la eólica y la solar es la clave para mejorar la sostenibilidad de la producción de hidrógeno. Al aprovechar la naturaleza intermitente de la energía renovable, la producción de hidrógeno se puede optimizar para alinearse con los períodos de máxima generación de energía renovable, reduciendo así la dependencia de los combustibles fósiles y minimizando las emisiones de carbono. Esta sinergia entre el hidrógeno y la energía renovable no solo mejora las credenciales ambientales de la producción de hidrógeno, sino que también contribuye al crecimiento del mercado mundial del hidrógeno blanco al fomentar un ecosistema energético más sostenible e interconectado.

Además, las inversiones en investigación y desarrollo están impulsando innovaciones en las tecnologías de producción, almacenamiento y distribución de hidrógeno, lo que refuerza aún más la viabilidad y la escalabilidad de la infraestructura del hidrógeno. Desde tecnologías avanzadas de electrólisis hasta nuevos materiales de almacenamiento de hidrógeno, estos avances tecnológicos están abriendo nuevas fronteras en el desarrollo de la infraestructura del hidrógeno, allanando el camino para un futuro impulsado por hidrógeno.

Información segmentaria

Información de la fuente

Según la fuente, en 2023, el segmento dominante en el mercado global de hidrógeno blanco (natural) surgió de la fuente de serpentinización de rocas ultramáficas de olivino y piroxeno. Esta fuente implica el proceso geológico de serpentinización, que ocurre en rocas ultramáficas como la peridotita, la dunita o la kimberlita. La serpentinización implica la hidratación de estas rocas, lo que lleva a la formación de minerales de serpentinita y la liberación de gas hidrógeno como subproducto. El predominio de este segmento se atribuye a varios factores. En primer lugar, la abundancia de rocas ultramáficas en todo el mundo brinda amplias oportunidades para que se produzca la serpentinización, lo que sirve como una fuente confiable y sostenible de hidrógeno natural. Los avances en las técnicas de exploración y extracción geológica han facilitado la identificación y utilización de sitios de serpentinización, lo que refuerza aún más el mercado del hidrógeno blanco derivado de esta fuente.

El proceso geológico de serpentinización está intrínsecamente vinculado a la actividad volcánica y la cristalización del magma, que prevalecen en regiones con formaciones rocosas ultramáficas. La interacción del agua con el magma y las rocas calientes durante la serpentinización crea condiciones favorables para la generación de gas hidrógeno, lo que lo convierte en un subproducto natural de los procesos geotérmicos.

Perspectivas del usuario final

Según el usuario final, el sector de la movilidad se anticipa como el segmento dominante en el mercado mundial del hidrógeno blanco (natural). El sector de la movilidad fue testigo de un aumento en la adopción de vehículos de pila de combustible de hidrógeno (FCV) como una alternativa de cero emisiones a los vehículos tradicionales con motor de combustión interna. Los FCV de hidrógeno ofrecen varias ventajas, que incluyen mayores autonomías de conducción, tiempos de reabastecimiento más cortos y la eliminación de emisiones nocivas del tubo de escape. Estos atributos, junto con los avances continuos en la tecnología de pilas de combustible y el desarrollo de infraestructura, impulsaron al sector de la movilidad a la vanguardia del mercado del hidrógeno blanco.

Los incentivos gubernamentales, los subsidios y los mandatos regulatorios destinados a promover los vehículos de cero emisiones catalizaron aún más la adopción de FCV de hidrógeno, creando un entorno propicio para el crecimiento del mercado. Las colaboraciones entre fabricantes de automóviles, proveedores de hidrógeno y desarrolladores de infraestructura facilitaron la expansión de las redes de reabastecimiento de hidrógeno, mejorando la accesibilidad y la conveniencia del abastecimiento de hidrógeno para los consumidores.

Perspectivas regionales

En 2023, Europa emergió como la región dominante en el mercado mundial del hidrógeno blanco (natural), con la mayor participación de mercado. Este dominio se atribuye a varios factores clave que han impulsado a Europa a la vanguardia de la economía del hidrógeno y la han posicionado como líder en la transición hacia soluciones energéticas limpias y sostenibles. Uno de los principales impulsores del dominio de Europa en el mercado del hidrógeno blanco es el fuerte compromiso de la región con la descarbonización y la transición a las energías renovables. Los países europeos han establecido objetivos ambiciosos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y lograr la neutralidad de carbono, impulsando importantes inversiones en infraestructura, investigación y desarrollo del hidrógeno. Iniciativas como el Pacto Verde Europeo y la Estrategia del Hidrógeno de la UE proporcionan un marco integral para ampliar la producción y el despliegue de hidrógeno en varios sectores.

Europa se beneficia de un entorno regulatorio favorable y un marco de políticas sólido que incentiva la inversión en tecnologías del hidrógeno. Los incentivos financieros, los subsidios y las exenciones fiscales proporcionados por los gobiernos alientan la participación del sector privado y fomentan la innovación en la cadena de valor del hidrógeno. La colaboración y las asociaciones transfronterizas entre países europeos promueven el desarrollo de ecosistemas integrados de hidrógeno y facilitan el intercambio de mejores prácticas y experiencia.

Acontecimientos recientes

• En julio de 2023, la startup Koloma, con sede en Denver, consiguió una inversión de 91 millones de dólares del destacado inversor Bill Gates y otros patrocinadores. La financiación tiene como objetivo apoyar la iniciativa de Koloma de extraer hidrógeno natural en el Medio Oeste de Estados Unidos, una empresa preparada para acelerar el movimiento de energía limpia. La startup de hidrógeno pretende aprovechar los incentivos proporcionados por la Ley de Infraestructura Bipartidista de Estados Unidos y la Ley de Reducción de la Inflación, en particular el crédito fiscal a la producción de hidrógeno (PTC). Se espera que estos incentivos desempeñen un papel crucial para facilitar las operaciones de Koloma y promover su misión de contribuir a la transición hacia soluciones energéticas sostenibles.
• En enero de 2023, Hydroma y la Secretaría Permanente de Energía (PSE) de Senegal firmaron un memorando de entendimiento (MoU) el 25 de enero de 2023. El Ministerio de Petróleo y Energía de Senegal tiene como objetivo fomentar el desarrollo de una industria sostenible del hidrógeno verde en colaboración con Hydroma.

Actores clave del mercado

• Helios Chemicals Sdn Bhd
• Natural Hydrogen Energy LLC
• Koloma Inc.
• Hydroma Inc.
• H2AU Pty Limited
• FDE (Française De l'Énergie)
• Gold Hydrogen Ltd
• HyTerra Limited
• Repsol
• TotalEnergies SE