El escalafón mundial de patentes relacionadas con el hidrógeno (H2) lo lideran la Unión Europea (28%) y Japón (24%), mientras que Estados Unidos (20%) es el único gran centro de innovación que ha perdido terreno en la última década. Es uno de los datos que incluye el último estudio sobre patentes e hidrógeno -Hydrogen patents for a clean energy future- que han publicado la Oficina Europea de Patentes (OEP) y la Agencia Internacional de Energía (AIE). El informe destaca en el ámbito europeo los casos francés y alemán, y reconoce que la innovación española en H2 ahora mismo está enfocada en la producción de hidrógeno verde vía electrólisis (la electrólisis consiste en dividir la molécula del agua –H2O- en hidrógeno y oxígeno mediante una descarga eléctrica, electricidad que debe ser renovable para que el hidrógeno sea considerado verde).
España está –según datos facilitados por la Oficina Europea de Patentes (OEP)- en el top 10 de países europeos en patentes de hidrógeno, patentes que están evolucionando “de manera global hacia tecnologías más limpias” (porque el hidrógeno se puede producir, sí, a partir de una materia prima limpia, como es el agua, y una energía limpia, como lo son las renovables; pero también se puede fabricar a partir de materias primas sucias, como lo son el gas natural y/o el carbón, y emitiendo gases de efecto invernadero en ese proceso de producción).
Pues bien, las patentes europeas transitan hacia el horizonte limpio del hidrógeno y, en el caso español, además, de manera significativa. Según Hydrogen patents for a clean energy future, las tecnologías de hidrógeno respetuosas con el medio ambiente representaron el 76% de las patentes derivadas de hidrógeno en España en los últimos diez años, lo que supone -según datos OEP- una proporción mayor a la registrada por otros países europeos (64% en Alemania, 55% en Francia, 59% en los Países Bajos).
El estudio recoge la actividad global de las patentes en tecnologías de hidrógeno entre 2011 y 2020, y analiza la gama completa de tecnologías involucradas: desde la producción de hidrógeno hasta sus aplicaciones finales, pasando por el almacenamiento, la distribución y la transformación.
En conjunto, el escalafón mundial de patentes relacionadas con el hidrógeno está liderado como se dijo por la Unión Europea (28%) y Japón (24%), seguido por Estados Unidos (20%), que se sitúa en tercer lugar.
Además, el estudio pone de manifiesto que mientras las patentes de hidrógeno crecieron en Europa y Japón en la última década, en Estados Unidos disminuyeron.
Así mismo, la actividad de patentes internacionales en tecnologías de hidrógeno ha permanecido relativamente moderada en Corea del Sur y China, aunque muestra un leve crecimiento.
Las tecnologías de producción de hidrógeno verde dominan las patentes en España
Hoy en día, como se dijo, el hidrógeno todavía se produce en gran medida (más del 95%) a partir de gas natural u otros combustibles fósiles, es decir, empleando como materia prima un elemento en sí mismo contaminante y haciéndolo además en un proceso que produce emisiones de gases de efecto invernadero (en el informe a esta vía de producción de hidrógeno se le denomina con el eufemismo Tecnologías establecidas). Sin embargo -matizan los autores del estudio-, la información de patentes muestra que las tecnologías de producción de hidrógeno están cambiando, por Motivos climáticos, hacia métodos alternativos de bajas emisiones, como la electrólisis.
Las patentes españolas sobre producción de hidrógeno verde llevan superando a las patentes de producción de hidrógeno de combustibles fósiles más de una década, como se aprecia en el gráfico aledaño. Las patentes españolas en el ámbito de la electrólisis aumentaron un 16% desde 2011, empujando así el crecimiento general de la innovación en este campo.
El estudio indica que España también muestra una gran especialización en tecnologías de división de las moléculas del agua. Asimismo, la innovación española también están muy activa -aseguran los autores del informe- en el desarrollo de aplicaciones de hidrógeno para la producción de hierro y acero, en la generación de electricidad, en la construcción y en el transporte marítimo.
António Campinos, presidente de la Oficina Europea de Patentes: “aprovechar el potencial del hidrógeno es una de las claves de la estrategia europea para alcanzar la neutralidad climática en 2050. Si el hidrógeno va a tener un papel relevante en la reducción de las emisiones de CO2 necesitamos seguir innovando en una gran amplitud de tecnologías. Este informe revela ciertos patrones de transición alentadores entre países y sectores industriales, así como la importante contribución europea en la aparición de nuevas tecnologías del hidrógeno. También destaca el papel de las startups en la innovación del hidrógeno, que confían en las patentes para llevar sus inventos al mercado"
Fatih Birol, director ejecutivo de la Agencia Internacional de la Energía (AIE): “el hidrógeno producido de fuentes de bajas emisiones puede jugar un importante rol en la transición energética especialmente en aquellas industrias dónde existen pocas alternativas sostenibles a nivel energético, como es el caso del transporte de larga distancia o de los fertilizantes. Este estudio demuestra que los innovadores están respondiendo a la necesidad de cadenas de suministro de hidrógeno competitivas, pero también identifica áreas, particularmente entre usuarios finales, donde se requieren mayores esfuerzos. Continuaremos ayudando a los gobiernos a estimular la innovación en tecnologías de energía limpias, seguras, resilientes y sostenibles”
Entre las distintas aplicaciones potenciales del uso final del hidrógeno, el sector de la automoción ha estado en el centro de la innovación a nivel mundial durante mucho tiempo. De hecho, las patentes en este sector continúan creciendo, lideradas principalmente por Japón.
A pesar de los esfuerzos de los últimos años para descarbonizar otros sectores, como el transporte de larga distancia, la aviación, la generación de energía y los sistemas de calefacción doméstica, aún no se observa el impulso registrado en otras aplicaciones de uso final. Esto genera preocupación por los compromisos sobre emisiones cero adquiridos por los diferentes países, que no podrán alcanzarse si no se disminuye el uso de combustibles fósiles en estos sectores.
Las startups de hidrógeno atraen capital de empresas
El estudio también ha descubierto que más de la mitad de los 10 mil millones de dólares de inversión de capital de riesgo en empresas de hidrógeno entre 2011 y 2020 se destinaron a empresas emergentes con patentes, a pesar de que representan menos de un tercio de las startups en nuestro conjunto de datos.
En España, varias startups están impulsando la innovación con patentes en tecnologías de hidrógeno. Ejemplo de ello son H2B2, basada en la Unión Europea y en Estados Unidos, que se ocupa del desarrollo de proyectos para instalaciones de hidrógeno, o Kerionics, con sede en Valencia, que desarrolla membranas para electrolizadores de óxido sólido.
Los principales centros tecnológicos españoles de innovación en hidrógeno se encuentran en Madrid (con 40 con patentes internacionales), Sevilla y Barcelona (ambas con 19), y Valencia (con 7).
Del hidrógeno
El hidrógeno sucio (llamado eufemísticamente hidrógeno azul, gris o marrón) utiliza como materia prima un combustible fósil: gas o carbón (según la Agencia Internacional de la Energía, AIE, el 6% del gas y el 4% del carbón mundiales son empleados como materia prima para fabricar hidrógeno). En su proceso de fabricación, además, se producen gases de efecto invernadero. La propia AIE publicó en junio de 2019 un informe según el cual la demanda global de hidrógeno puro en 2018 fue de casi 75 millones de toneladas y según el cual la producción de hidrógeno es responsable de la emisión de alrededor de 830 millones de toneladas de CO2 al año, el equivalente a las emisiones de Reino Unido e Indonesia. O sea, que el proceso de fabricación de hidrógeno produce mucho más humo (830) que hidrógeno útil (75). En este informe, el eufemismo empleado para referirse al hidrógeno sucio es "tecnologías establecidas".
El hidrógeno verde sin embargo es aquel que emplea como materia prima el agua (H2O). En su proceso de fabricación, la máquina que lo produce (el electrolizador, que utiliza electricidad para separar el hidrógeno del oxígeno) no emite como “residuo” más que oxígeno (para que el proceso sea completamente limpio, la electricidad además debe ser de origen renovable). Pues bien, en ese marco, el Gobierno presentó a finales de 2020 la “Hoja de Ruta del Hidrógeno: una apuesta por el hidrógeno renovable”, un documento, de más de 50 páginas, que sostiene que el hidrógeno será “clave” para que España alcance la neutralidad climática, “con un sistema eléctrico 100% renovable, no más tarde de 2050”. El Ejecutivo reconoce en ese documento que el hidrógeno no será plenamente competitivo hasta después de 2030.
Sobre el informe de la Oficina Europea de Patentes y la AIE
Este es el tercer estudio conjunto desarrollado por la Oficina Europea de Patentes (OEP) y la Agencia Internacional de Energía (AIE), tras los estudios sobre innovación en baterías y almacenamiento de electricidad (septiembre 2020) y energía limpia (abril 2021).
Este último informe presenta las principales tendencias en tecnologías de hidrógeno durante el periodo 2011-2020, medidas en base a familias de patentes internacionales (IPFs), cada una de las cuales representa una invención de alto valor con solicitudes de patentes presentadas en dos o más oficinas de patentes alrededor del mundo.
Como las solicitudes de patentes se presentan meses, o incluso años, antes de que el producto esté comercializado, se consideran un indicador precoz de futuras tendencias tecnológicas.
El análisis destaca todas las tecnologías designadas por la AIE como potenciales impulsoras de un futuro sin emisiones.
Qué es la OEP
Con 6.300 empleados, la Oficina Europea de Patentes (OEP) es una de las mayores instituciones de servicio público de Europa. Con sede en Múnich y oficinas en Berlín, Bruselas, La Haya y Viena, la OEP se fundó con el objetivo de fortalecer la cooperación en materia de patentes en Europa.
A través del procedimiento centralizado de concesión de patentes de la OEP, los inventores pueden obtener protección de patentes de alta calidad en hasta 44 países, cubriendo un mercado de unos 700 millones de personas.
La OEP es también la principal autoridad mundial en información y búsqueda de patentes.
Sobre la AIE
La Agencia Internacional de Energía se define como “la piedra angular del diálogo social sobre energía a nivel mundial”. Según reza su perfil corporativo, la AIE elabora y publica “análisis de calidad, datos, recomendaciones de políticas y soluciones realistas que ayuden a los países a implementar políticas energéticas seguras y sostenibles para todos”.
Informe Hydrogen patents for a clean energy future
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