La IA impulsa el crecimiento de la economía del hidrógeno verde

La transición hacia una economía global más sostenible ha elevado la importancia del hidrógeno verde como una cuestión crítica y de gran relevancia. El hidrógeno verde desempeña un papel clave para impulsar la transformación energética y ayudar a las organizaciones a alcanzar sus ambiciosos objetivos de cero emisiones netas para 2030 y 2050. Además, el uso de hidrógeno verde puede aumentar la independencia energética de las organizaciones, reduciendo su dependencia de las fuentes de energía tradicionales basadas en combustibles fósiles y proporcionándoles una ventaja competitiva a medida que se adaptan para satisfacer la creciente demanda de soluciones sostenibles.

A medida que el uso de hidrógeno verde da lugar a nuevas oportunidades, la IA es cada vez más esencial para desbloquear ciertas situaciones, impulsar la innovación y dar forma al futuro de la economía del hidrógeno verde.

Evolución de las oportunidades del hidrógeno verde en el mercado energético

El hidrógeno verde está llamado a desempeñar un papel fundamental en la transformación del panorama energético y a permitir que las organizaciones alcancen sus objetivos de sostenibilidad. Estas son algunas de las prioridades clave del mercado energético que el hidrógeno verde ayuda a abordar:

• Descarbonización y neutralidad climática
  El hidrógeno verde se produce a partir de energías renovables mediante la electrólisis del agua y no genera emisiones de carbono durante su producción y uso. Al integrarse en la cadena energética, contribuye significativamente a la descarbonización y al objetivo de alcanzar la neutralidad climática en 2050.
• Almacenamiento y flexibilidad
  El hidrógeno verde es un vector energético versátil que puede almacenarse y transportarse fácilmente. Puede utilizarse para equilibrar la oferta y la demanda de energía, especialmente cuando las fuentes renovables son intermitentes.
• Diversificación energética
  El hidrógeno verde diversifica las fuentes de energía. Al integrarlo en sectores como la industria, la movilidad y la calefacción, reducimos nuestra dependencia de los combustibles fósiles y aumentamos la resiliencia del sistema energético.
• Creación de empleo y oportunidades económicas
  La producción, distribución y uso de hidrógeno verde genera puestos de trabajo y oportunidades económicas en toda la cadena de valor. Desde la instalación de electrolizadores hasta la construcción de infraestructuras de transporte y almacenamiento, existe un importante potencial de crecimiento económico.
• Innovación y tecnología
  La investigación y el desarrollo en torno al hidrógeno verde están impulsando la innovación tecnológica. Esto incluye mejoras en la eficiencia de los electrolizadores, el almacenamiento seguro y la infraestructura de transporte.
• Apoyo político y financiero
  La Unión Europea, Estados Unidos, Canadá y otros gobiernos nacionales están comprometidos con el hidrógeno verde. Se han creado estrategias y fondos para su desarrollo y despliegue. Sus inversiones en proyectos de hidrógeno verde se consideran fundamentales para alcanzar con éxito sus objetivos climáticos y como una nueva industria clave para sus economías.

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El papel de la inteligencia artificial en el avance de la economía del hidrógeno verde

La inteligencia artificial (IA) es cada vez más esencial para el desarrollo del ecosistema del hidrógeno verde. Hay varias áreas en las que la IA está apoyando y creando nuevas oportunidades en todo el sector:

• Descarbonización y energías renovables
  La IA puede ayudar a optimizar la integración de energías renovables, como la solar y la eólica, en la red eléctrica, mientras que los algoritmos avanzados pueden predecir la generación de energías renovables y ajustar la demanda en tiempo real. La IA también permite gestionar la demanda y predecir los patrones de consumo, que son cruciales para equilibrar la oferta y la demanda de energía y garantizar la estabilidad de la red.
• Eficiencia operativa y mantenimiento predictivo
  La IA puede mejorar la eficiencia operativa de las centrales eléctricas y las redes de distribución. Mediante el análisis de datos históricos y en tiempo real, se pueden identificar oportunidades para optimizar la producción y reducir costes. La IA también permite el mantenimiento predictivo mediante algoritmos de machine learning que pueden predecir los fallos de los equipos antes de que se produzcan, reduciendo el tiempo de inactividad y los costes asociados.
• Hidrógeno verde y electrólisis
  El hidrógeno verde se produce por electrólisis del agua utilizando electricidad renovable. La IA puede mejorar la eficiencia de este proceso optimizando la producción de hidrógeno y reduciendo costes. La IA también puede ayudar a identificar ubicaciones óptimas para las plantas de electrólisis y predecir la demanda futura de hidrógeno verde.
• Captura, utilización y almacenamiento de carbono para producir hidrógeno verde
  La captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS, por sus siglas en inglés) puede aplicarse a las instalaciones de producción de hidrógeno existentes para capturar el CO2 y reducir las emisiones totales, creando "hidrógeno azul" con una huella de carbono mucho menor.
• Gestión inteligente de redes
  Las redes inteligentes son esenciales para la transición a un sistema energético más sostenible. La IA puede gestionar la interacción entre generadores, consumidores y almacenamiento de energía en estas redes. La detección del fraude y la ciberseguridad también se benefician de la IA en las redes inteligentes.
• Regulación y políticas públicas
  La IA puede ayudar a los reguladores y responsables políticos a tomar decisiones con conocimiento de causa. Los modelos predictivos pueden evaluar el impacto de distintas políticas en el sector de utilities. La transparencia y la explicación de los algoritmos son esenciales para garantizar una regulación eficaz y justa.

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Principales retos que debe superar el hidrógeno verde para impulsar su adopción generalizada

El auge de nuevas tecnologías y aplicaciones innovadoras ha puesto de relieve el potencial inherente del hidrógeno verde. Sin embargo, quedan algunas áreas de interés crucial que requieren una cuidadosa consideración.

• Disponibilidad de energías renovables
  El hidrógeno verde se produce por electrólisis del agua utilizando electricidad renovable. Sin embargo, la disponibilidad de fuentes renovables es esencial para la producción a gran escala. El reto consiste en garantizar que haya suficiente energía renovable para alimentar la electrólisis y producir hidrógeno de forma sostenible.
• Costes de producción y mantenimiento
  Aunque los costes han disminuido, la inversión inicial en plantas de electrólisis o CCUS sigue siendo significativa. Además, también hay que reducir los costes de funcionamiento y mantenimiento. La industria debe encontrar formas de aumentar la eficiencia y reducir los costes para que el hidrógeno verde sea competitivo frente a otras opciones energéticas.
• Seguridad y escalabilidad
  La seguridad en la producción, almacenamiento y transporte de hidrógeno es crucial. Las normas y protocolos rigurosos están evolucionando y deben cumplirse para evitar accidentes. La tecnología de las pilas de combustible de hidrógeno está plenamente desarrollada y se utiliza en sectores industriales como la refinería de petróleo, la siderurgia y la industria química. Además, la escalabilidad es esencial para satisfacer la creciente demanda. Las nuevas plantas deben ser capaces de aumentar la producción de forma eficiente. El hidrógeno renovable debe convertirse en parte intrínseca de un sistema energético integrado.

  La UE prevé instalar al menos 40 GW de electrolizadores de aquí a 2030 y producir hasta 10 millones de toneladas de hidrógeno renovable (añadiría que es al año, y que hay que importar otras 10 toneladas adicionales). El almacenamiento de energía a corto y largo plazo puede lograrse utilizando hidrógeno renovable como vector energético, facilitando el uso de las infraestructuras existentes. El hidrógeno verde puede incorporarse gradualmente a la red de gas, permitiendo aprovechar sus infraestructuras y aumentar la integración de los sectores energéticos.

  EE.UU. ha anunciado la creación de siete Centros Regionales de Hidrógeno Limpio, para poner en marcha y acelerar el despliegue a escala comercial de hidrógeno "limpio" a través de esta red nacional de productores, consumidores e infraestructuras de conexión de hidrógeno limpio. Los centros ayudarán a sentar las bases de una red nacional de hidrógeno verde que pueda contribuir sustancialmente a la descarbonización de las energías de difícil combustión en apoyo del objetivo más amplio de descarbonización y crecimiento económico de toda la economía.
   

• Demanda asociada y mercados
  Generar demanda de hidrógeno verde es fundamental. Esto implica atraer al sector industrial y del transporte para que adopten esta fuente de energía limpia. La creación de mercados fuertes y la colaboración con empresas y gobiernos son esenciales para impulsar la demanda y garantizar la viabilidad económica.
• Marco jurídico y reglamentario
  La definición de un marco jurídico claro es crucial para fomentar la inversión y la innovación en la industria del hidrógeno verde. Los reguladores deben establecer políticas coherentes y estables que fomenten la adopción y el crecimiento del hidrógeno verde. Además, los gobiernos nacionales y provinciales deben trabajar con los gobiernos municipales para garantizar un proceso coordinado que permita tanto los cambios económicos como la construcción de nuevas infraestructuras. En la actualidad, esta desalineación está provocando retrasos, pérdida de inversiones y oportunidades perdidas en muchas regiones. Si los reguladores y las políticas de los gobiernos regionales no están habilitados con los permisos locales de construcción, por ejemplo, entonces los proyectos no avanzan.
  Un ejemplo de coordinación entre gobiernos son los esfuerzos de la UE por crear un entorno favorable al desarrollo del hidrógeno verde. Esto incluye normativas específicas de la UE para la producción, almacenamiento y transporte de esta energía. La UE avanza hacia un conjunto común de normas de etiquetado, garantías / certificados de origen y otros aspectos relacionados con el uso. Además, hay nuevas normas, como la especificación técnica ISO/TS 19870:2023, que proporcionan un marco y una metodología normalizados para determinar las emisiones de gases de efecto invernadero (GHG, por sus siglas en inglés) asociadas a la producción, el acondicionamiento y el transporte de hidrógeno para regiones de todo el mundo.

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Ofrecer soluciones de IA mediante enfoques expertos, responsables y basados en resultados

Trabajar con un socio de confianza para ayudar a guiar el desarrollo y la implementación de soluciones de IA éticas y eficaces y explorar casos de uso tangibles tiene un valor incalculable. Este enfoque colaborativo ayuda a las organizaciones a aprovechar todo el potencial de la IA al tiempo que se mitigan los riesgos y desafíos.

CGI se dedica al uso responsable de la IA y ayuda a sus clientes a conseguir resultados de confianza con tecnologías innovadoras que dan prioridad al elemento humano. Por ejemplo, Iberdrola eligió a CGI para implantar una solución integral que monitoriza el proceso de producción de hidrógeno verde de la planta de Puertollano y proporciona a los operarios de Iberdrola las herramientas, indicadores y alarmas necesarios para garantizar todo el proceso de producción. Se integra con los sistemas que controlan la producción de energía de la planta fotovoltaica y la producción y suministro de hidrógeno a la planta.

Este trabajo se basa en nuestra relación con Iberdrola, que comenzó en 2019 con el desarrollo de los sistemas SCADA para sus plantas fotovoltaicas de Pizarro (600 MW) y Ceclavín (327 MW). También trabajamos en la integración de 11 parques eólicos franceses en el Centro de Control de Energías Renovables (CORE) de Iberdrola. Nuestros expertos colaboran con los equipos de ingeniería del cliente en la definición de las arquitecturas de control, comunicaciones y ciberseguridad.

Dentro de la plataforma desarrollada por CGI para el control de las operaciones de la planta de hidrógeno, la IA se puede aprovechar para ayudar a los operadores a optimizar sus tareas y mejorar la eficiencia. En concreto, la IA podrá dar soporte a los operadores en cuatro áreas clave:

1. Generación de procedimientos: La IA crea procedimientos detallados y personalizados para cada operación. Estos manuales generados automáticamente ayudan a los operarios a seguir pasos precisos y reducir errores.
2. Solución de problemas: La IA analiza los datos históricos y detecta patrones en fallos o problemas comunes. Utiliza esta información para prevenir o resolver problemas antes de que se produzcan.
3. Optimización de parámetros: La IA ajusta automáticamente los parámetros de la planta para maximizar la producción de hidrógeno. Esto incluye la regulación de la temperatura, la presión y otros factores críticos.
4. Simulaciones y predicciones: Los modelos de IA generativa simulan distintos escenarios y predicen el rendimiento de la planta en diversas condiciones, lo que permite tomar decisiones con conocimiento de causa.

En nuestra solución de control de plantas, podemos incluir indicadores predictivos basados en información histórica para optimizar la toma de decisiones. También ponemos a disposición de los operadores una herramienta basada en IA generativa para que puedan 'chatear' con la documentación operativa de las respectivas plantas. Ante eventos inusuales o la necesidad de buscar información, esta herramienta permite al operador utilizar el lenguaje natural para realizar búsquedas más inteligentes en toda la documentación operativa de la planta.

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El futuro de la energía sostenible, con hidrógeno verde

El sector del hidrógeno verde se encuentra en una coyuntura crítica, en la que su crecimiento y progreso determinarán de forma significativa el futuro de la energía sostenible. Cada vez más, la IA está ayudando a desbloquear ciertas situaciones e impulsar innovaciones dentro de este floreciente ecosistema, ayudando a las organizaciones a producir resultados eficientes y fiables al tiempo que cumplen sus objetivos climáticos. El hidrógeno verde es una parte clave de la transición a una economía baja en carbono y su adopción requiere la colaboración entre gobiernos, empresas y la sociedad en general para lograr un futuro más sostenible y resistente.

Más información.

SCADA (control de supervisión y adquisición de datos) es una categoría de aplicaciones de software de control de procesos industriales que implica la recopilación de datos en tiempo real desde ubicaciones remotas con el fin de controlar los equipos y las condiciones. SCADA proporciona a las organizaciones las herramientas necesarias para tomar y aplicar decisiones basadas en datos sobre sus procesos industriales.