Comunicación

La digitalización está llamada a desempeñar un papel decisivo en la industrialización del hidrógeno, no tanto por la aparición de tecnologías específicamente desarrolladas para este vector energético como por la capacidad de aplicar e integrar soluciones digitales que ya han demostrado su utilidad en sectores industriales maduros. Esta es una de las principales conclusiones del informe Digitalización de la cadena de valor del hidrógeno, presentado por el Observatorio Tecnológico del Hidrógeno y elaborado por ABB, la Fundación Cidaut, Emerson, Enagás, Endress+Hauser, Engreen, Inetum, Moeve, NTT Data, Siemens Energy y SLB.

El documento destaca el papel reservado al hidrógeno renovable en la descarbonización de sectores en los que la reducción de emisiones resulta especialmente compleja, entre ellos la industria, el transporte, la aviación, el ámbito marítimo y determinados sistemas energéticos. Para que ese despliegue alcance una escala industrial, será necesario no solo desarrollar capacidad de producción, transporte, almacenamiento y consumo, sino también dotar a estos activos de unas bases digitales capaces de gestionar su creciente complejidad.

El informe concluye que la competitividad en costes, el rendimiento operativo, la integridad de los activos, el cumplimiento normativo y la posibilidad de escalar los proyectos dependerán cada vez más de la utilización eficaz de los datos y de las tecnologías digitales a lo largo de todo el ciclo de vida de las infraestructuras.

La digitalización afecta a prácticamente todos los eslabones de la cadena de valor del hidrógeno. El informe identifica ocho grandes capacidades tecnológicas: ciberseguridad; análisis de datos e inteligencia artificial; sistemas de automatización y control; BIM y gestión de la información de ingeniería; Internet de las cosas y conectividad industrial; gemelos digitales y simulación; trazabilidad digital; y sistemas de información geográfica (SIG).

Su valor aumenta cuando estas herramientas dejan de funcionar como soluciones independientes y pasan a formar parte de un ecosistema integrado. El objetivo es conectar los distintos procesos —desde la generación y electrólisis hasta la compresión, almacenamiento y transporte— con la gestión de los activos, la calidad del producto, las redes eléctricas y los centros de demanda.

El análisis de datos y la inteligencia artificial pueden, por ejemplo, utilizarse para anticipar la producción y la demanda, identificar anomalías y optimizar las condiciones de operación. Su aplicación resulta especialmente relevante en instalaciones vinculadas a fuentes renovables, donde la variabilidad de la generación eléctrica introduce nuevos retos operativos. Sin embargo, el informe advierte de que el rendimiento de estos modelos depende de la calidad y disponibilidad de los datos, todavía limitada en un sector cuya implantación industrial se encuentra en una fase relativamente temprana.

La automatización y los sistemas de control constituyen otro de los pilares. Permiten mantener los procesos dentro de parámetros seguros y eficientes y responder a variaciones en el suministro energético o en las condiciones de operación. En proyectos que integran electrolizadores, sistemas eléctricos, almacenamiento y distribución, la coordinación entre equipos resulta especialmente relevante. La utilización de estándares abiertos, como OPC UA, puede facilitar además la interoperabilidad entre equipos de diferentes fabricantes y reducir la complejidad de la ingeniería.

Diseño simultáneo de la infraestructura física y digital
Una de las principales conclusiones del estudio es que la infraestructura digital debe recibir una consideración estratégica similar a la de los activos físicos. Los proyectos de hidrógeno avanzan, en muchos casos, más deprisa en el desarrollo de las instalaciones que en la construcción de las arquitecturas digitales que deberán soportarlas.

Esta situación puede generar problemas a medida que aumente la escala. Sistemas de información fragmentados, entornos de tecnología de operación (OT) y tecnología de la información (IT) aislados o dificultades para intercambiar datos entre empresas y equipos pueden convertirse en obstáculos para la expansión de los proyectos. Por ello, el informe recomienda incorporar desde las primeras fases de diseño elementos como arquitecturas de datos interoperables, entornos comunes de información, ciberseguridad, modelos de información estandarizados y sistemas de gestión de ingeniería. La integración temprana permitiría evitar modificaciones posteriores más costosas y facilitaría la evolución de los activos.

El argumento es especialmente relevante porque buena parte de las futuras infraestructuras de hidrógeno todavía se encuentra en fase de diseño o construcción. Frente a sectores que deben digitalizar instalaciones con décadas de antigüedad, el hidrógeno tiene la oportunidad de incorporar estas capacidades desde el inicio. El informe considera que esto puede permitir que el sector se desarrolle como una industria energética “nativa digital”. La digitalización, además, no debe contemplarse únicamente como una partida adicional de inversión. Según el estudio, sus beneficios se acumulan durante toda la vida útil de los activos. Un gemelo digital, por ejemplo, puede utilizarse durante la evaluación inicial del proyecto, el diseño, la ingeniería de detalle y la puesta en marcha, para después emplearse en la optimización de la operación, el mantenimiento predictivo o futuras ampliaciones.

Datos para ganar eficiencia y anticipar incidencias
La gestión de activos constituye uno de los ámbitos donde el informe identifica mayores oportunidades. La monitorización continua permite conocer el estado de equipos e infraestructuras, detectar desviaciones y anticipar posibles incidencias.

En el caso de las tuberías, las herramientas digitales pueden combinar información sobre presión, caudal, temperatura y composición para identificar anomalías y posibles fugas. Los modelos basados en principios físicos pueden complementarse con técnicas de aprendizaje automático y reconocimiento de patrones. El informe recoge un caso industrial en el que un sistema basado en aprendizaje automático permitió detectar fugas simuladas equivalentes al 5 %, 8 % y 10 % del caudal de un gasoducto sustancialmente más rápido que los sistemas tradicionales, además de identificar algunas fugas que estos últimos no detectaban.

Estas capacidades adquieren especial importancia ante el desarrollo de nuevas infraestructuras de hidrógeno y ante la eventual adaptación de infraestructuras existentes. La posibilidad de recalibrar y adaptar las herramientas digitales a las características del nuevo producto puede contribuir a preservar parte del valor de los activos y facilitar la transición hacia sistemas energéticos con diferentes gases y vectores.

El mantenimiento predictivo representa otra aplicación destacada. Frente a estrategias basadas exclusivamente en intervenciones programadas o reactivas, el análisis de datos permite anticipar el deterioro de determinados equipos y priorizar las actuaciones. El objetivo es reducir paradas no planificadas, mejorar la disponibilidad de las instalaciones y optimizar los costes de operación y mantenimiento.

La trazabilidad gana peso económico
El informe concede una relevancia creciente a la trazabilidad digital. En el mercado del hidrógeno, el valor del producto no dependerá únicamente de la molécula, sino también de atributos como su origen, la fuente de electricidad utilizada, su intensidad de carbono o el cumplimiento de los requisitos de sostenibilidad.

Esta dimensión resulta especialmente relevante para el hidrógeno renovable y los combustibles renovables de origen no biológico (RFNBO), cuyos requisitos de certificación exigen acreditar aspectos como el origen de la electricidad renovable, la adicionalidad, la correlación temporal y geográfica o las emisiones asociadas.

Las garantías de origen, la certificación RFNBO y los distintos modelos de cadena de custodia requieren sistemas capaces de integrar grandes volúmenes de información. El informe señala que la trazabilidad no puede descansar exclusivamente en procesos manuales: necesita plataformas digitales capaces de conectar los datos de producción, consumo eléctrico, activos, certificación y transacciones comerciales.

Ciberseguridad y seguridad operativa
La creciente conectividad de las instalaciones introduce, al mismo tiempo, nuevos riesgos. Sensores avanzados, acceso remoto, servicios en la nube, sistemas automatizados, gemelos digitales y conexiones con terceros amplían la superficie de exposición de las infraestructuras.

El informe subraya que un incidente de ciberseguridad en una instalación energética puede tener consecuencias que trasciendan el ámbito informático y afectar a la operación física de los activos, a los sistemas de seguridad o a la integridad de las mediciones. Por ello, la ciberseguridad debe abordarse desde el diseño y no como una protección añadida una vez construida la infraestructura.

La convergencia entre IT y OT exige, asimismo, nuevos modelos de gobernanza y responsabilidades claras. La digitalización debe involucrar desde el principio a los equipos de ingeniería, operación y mantenimiento y alinearse con los objetivos empresariales.

• El informe se encuentra disponible para su consulta y descarga en este enlace.