El gigante japonés de las telecomunicaciones NTT Group está avanzando con un ambicioso plan para reconvertir su infraestructura de comunicaciones subterránea a nivel nacional para el transporte de hidrógeno. El proyecto busca utilizar conductos subterráneos cuyas tasas de uso han disminuido debido a la proliferación de cables de fibra óptica, transformándolos en una red para transportar hidrógeno, una fuente de energía limpia de próxima generación.

Mientras Japón trabaja para lograr la neutralidad de carbono para 2050, se espera que el hidrógeno desempeñe un papel crucial. Sin embargo, uno de los mayores desafíos en la adopción del hidrógeno es establecer la infraestructura de transporte. El concepto de NTT representa un enfoque revolucionario para resolver este desafío mediante la utilización creativa de activos existentes.

La enorme red de infraestructura subterránea de NTT

NTT Group posee una extensa infraestructura de comunicaciones construida desde los tiempos de la Corporación Pública de Teléfonos y Telégrafos de Japón. La escala es notable:

Activos clave de infraestructura:

  • Conductos subterráneos (tuberías): Aproximadamente 600.000 km
  • Tōdō (pasajes tipo túnel): Aproximadamente 650 km
  • Edificios de comunicaciones de NTT: Unas 7.000 ubicaciones a nivel nacional

Los conductos subterráneos, tuberías diseñadas para albergar cables de comunicaciones, abarcan una distancia total equivalente a dar la vuelta a la Tierra unas 15 veces. Los tōdō son instalaciones más grandes tipo túnel por las que las personas pueden caminar, con aproximadamente 290 km recorriendo bajo Tokio.

Anteriormente, los cables metálicos (hilos de cobre) eran el medio principal para las telecomunicaciones, pero hoy los delgados cables de fibra óptica se han convertido en el estándar. Dado que ahora se pueden acomodar más líneas en conductos del mismo diámetro, las tasas de utilización han caído a alrededor del 40%. El concepto de NTT aprovecha este "espacio vacío" para el transporte de hidrógeno.

Tecnología de doble tubería para la seguridad

El núcleo del desarrollo tecnológico de transporte de hidrógeno de NTT Anode Energy es el "método de doble tubería". Este enfoque transporta hidrógeno utilizando una estructura dual compuesta por una tubería interior para el transporte de hidrógeno y el conducto de comunicaciones existente como tubería exterior.

Beneficios del método de doble tubería:

  • Reducción significativa de costos al utilizar conductos existentes
  • Menor riesgo de daño a las tuberías de transporte de hidrógeno
  • Capacidad de detección directa dentro de la capa hueca si el hidrógeno se fuga de la tubería interior
  • Posible eliminación de la "odorización" típicamente requerida en el transporte convencional de gas

Particularmente notable es el sistema de detección de fugas que utiliza tecnología de detección por fibra óptica. Se ha desarrollado una "tecnología de detección compuesta" que aprovecha las propiedades antiexplosivas y las capacidades de detección distribuida de las fibras ópticas para detectar y responder inmediatamente a fugas de hidrógeno.

Demostración conjunta con el Gobierno Metropolitano de Tokio y AIST

De julio de 2024 a marzo de 2025, NTT Anode Energy realizó experimentos de demostración en el conducto común subterráneo del área del subcentro del frente marítimo de Tokio, en colaboración con la Oficina Portuaria del Gobierno Metropolitano de Tokio y el Instituto Nacional de Ciencia Industrial Avanzada y Tecnología (AIST).

Por consideraciones de seguridad, se utilizó helio, que tiene un comportamiento de fuga casi idéntico al hidrógeno, para las siguientes verificaciones:

  1. Verificación de viabilidad constructiva - Confirmación de la instalabilidad y conectividad en conductos comunes
  2. Verificación del comportamiento de difusión de gas fugado - Comprensión de los procesos de difusión durante fugas en los cierres (puntos de conexión)
  3. Verificación de purga de aire - Medición de la efectividad de dilución del gas fugado con aire comprimido
  4. Verificación avanzada de detección por fibra óptica - Confirmación de la tecnología de detección de fugas mediante detección de vibraciones acústicas

Demostración de la cadena de suministro de hidrógeno en la Expo Osaka-Kansai 2025

En la Expo Osaka-Kansai 2025, NTT Anode Energy y Panasonic están implementando conjuntamente un "modelo de cadena de suministro de hidrógeno". La electricidad generada por células solares de perovskita en el techo del Pabellón NTT se utiliza para producir hidrógeno verde mediante una unidad de electrólisis del agua.

Este hidrógeno se almacena en tanques de hidruro metálico y se suministra al Pabellón del Grupo Panasonic a través de aproximadamente 200 metros de tubería subterránea. En el lado de Panasonic, se genera electricidad utilizando una celda de combustible de hidrógeno puro y se usa para iluminación LED nocturna.

NTT Anode Energy aspira a comercializar este modelo de cadena de suministro de hidrógeno para 2028.

Efectos de reducción de costos y viabilidad económica esperada

Si el concepto de NTT se materializa, se pueden esperar reducciones significativas de costos en el desarrollo de infraestructura de hidrógeno.

Efectos de reducción comparados con la construcción de nuevos gasoductos:

  • Costos iniciales: Pueden reducirse al 50% o menos
  • Período de construcción: Posible acortamiento significativo

Los métodos comunes actuales de transporte de hidrógeno, camiones de hidrógeno de alta presión y remolques de tubos, tienen capacidad limitada por vehículo y no son adecuados para el transporte masivo. Aunque los tanques de hidrógeno líquido tienen mayor eficiencia de transporte, enfrentan desafíos con los altos costos de construcción y operación de plantas.

El transporte de hidrógeno por gasoductos se considera el método más económico para el transporte de corta distancia y alto volumen. La utilización de infraestructura existente por NTT tiene el potencial de acelerar esta realización.

Proyectos colaborativos nacionales e internacionales

El concepto de gasoducto de hidrógeno de NTT está vinculado a varios proyectos importantes.

Proyecto del Área del Frente Marítimo del Aeropuerto de Tokio (Acuerdo firmado en septiembre de 2024):

Basado en un acuerdo con la Oficina de Industria y Asuntos Laborales del Gobierno Metropolitano de Tokio, se está realizando un análisis de viabilidad empresarial y desarrollo de hojas de ruta para la cadena de suministro de hidrógeno para 2030 y 2050. Se están llevando a cabo estudios individuales para cada fase: "producir", "transportar" y "usar".

Proyecto Origen del Área de Himeji (Adoptado en junio de 2024):

Una encuesta colaborativa de transporte y utilización de hidrógeno que involucra a seis empresas: Kansai Electric Power, JR West, JR Freight, Panasonic y NTT Group. El proyecto promueve el desarrollo tecnológico de métodos de transporte de hidrógeno utilizando infraestructura existente como ferrocarriles y conductos de comunicaciones.

Posición en la estrategia de hidrógeno de Japón

Japón formuló la primera "Estrategia Básica de Hidrógeno" del mundo en 2017, que fue revisada en 2023. Se está considerando un plan de inversión en la cadena de suministro de 15 billones de yenes durante 15 años, combinando los sectores público y privado.

Los objetivos de introducción de hidrógeno se establecen de la siguiente manera:

  • 2030: 3 millones de toneladas
  • 2040: 12 millones de toneladas
  • 2050: 20 millones de toneladas

En el sector eléctrico específicamente, el objetivo es suministrar el 10% de todas las fuentes de energía con hidrógeno y amoníaco para 2050. Las iniciativas de NTT podrían convertirse en una base de infraestructura crucial que respalde esta estrategia nacional.

Comparación con las tendencias globales

El desarrollo de gasoductos de hidrógeno se ha convertido en una tendencia global. Alemania, en particular, está avanzando con un plan para construir una red de gasoductos de hidrógeno de 9.040 km para 2032, con un costo de aproximadamente 20.000 millones de euros. Alrededor del 60% se convertirá de gasoductos de gas natural existentes, y el 40% será de nueva construcción. Los primeros 525 km comenzaron a operar en 2025.

En toda Europa, bajo la iniciativa European Hydrogen Backbone (EHB), se ha establecido el objetivo de desarrollar o convertir más de 31.000 km de gasoductos para 2030.

Lo que hace único al concepto de NTT es que utiliza "conductos de comunicaciones", una infraestructura completamente diferente de los gasoductos de gas. Esto representa un enfoque avanzado sin precedentes a nivel mundial.

Desafíos y perspectivas futuras

Varios desafíos permanecen para la implementación práctica de gasoductos de hidrógeno.

Desafíos técnicos:

  • Abordar los riesgos de fuga, ya que el hidrógeno es la molécula más pequeña
  • Contramedidas contra la fragilización por hidrógeno (fenómeno donde los materiales metálicos se vuelven frágiles debido al hidrógeno)
  • Garantizar la hermeticidad y la seguridad en caso de fuga

Desafíos regulatorios:

  • Cumplimiento de la Ley de Negocios de Gas y otras regulaciones
  • Desarrollo de nuevos estándares de seguridad y criterios técnicos
  • Acumulación de evidencia científica necesaria para el desarrollo del marco legal

Desafíos de viabilidad empresarial:

  • Creación y expansión de la demanda de hidrógeno
  • Establecimiento de precios de venta de hidrógeno apropiados
  • Construcción de sistemas de colaboración con los consumidores

NTT Anode Energy aspira a superar estos desafíos aprovechando la experiencia cultivada en el negocio de telecomunicaciones, incluyendo sistemas de monitoreo operativo 24/7, tecnología de vigilancia de red desarrollada desde la era de la corporación pública y capacidades de respuesta rápida a través de personal desplegado a nivel nacional.

Si este concepto, con comercialización prevista para 2028, tiene éxito, Japón establecerá un modelo sin precedentes en el mundo: el transporte de hidrógeno utilizando infraestructura de comunicaciones. Esto podría servir no solo como política energética, sino también como caso modelo para otros países en términos de utilización creativa de infraestructura existente.

¿Qué estrategias se están considerando en su país para utilizar infraestructura hacia la descarbonización? ¿Existen iniciativas para convertir instalaciones existentes en nueva infraestructura energética? ¡Nos encantaría conocerlas!

Referencias