La descarbonización implica una transformación profunda de siete ámbitos, interconectados, del sistema de energía actual, y el hidrógeno se postula como uno de sus protagonistas. Así lo afirma el informe de la consultora Mckinsey Global Institute The hard stuff: navigating the physical realities of the energy transition.
El sistema energético en su conjunto encabeza el primer ámbito de actuación, según el estudio. Le siguen los tres grandes grupos de consumo: movilidad, industria y edificación. Por último, la consultora explora los desafíos relacionados con tres facilitadores de la transición energética: materias primas, especialmente minerales críticos; los nuevos combustibles, como el hidrógeno y la reducción de carbono y energía. Completa el informe un análisis de los 25 principales desafíos que tienen las sociedades actuales para encarar una transición energética que permitan alcanzar los objetivos previstos en el Acuerdo de París sobre el cambio climático.
Las naciones necesitan reducir a la mitad las emisiones de CO2 para avanzar hacia la descarbonización de la economía y poder alcanzar los objetivos alineados con el Acuerdo de París.
Para ello, la comunidad internacional debe dar respuesta a 25 desafíos técnicos enmarcados en siete ámbitos de actuación. Así lo explica el estudio The hard stuff: navigating the physical realities of the energy transition, elaborado por Mckinsey Global Institute y publicado en agosto de 2024.
Algunos de estos desafíos están vinculados al desarrollo sistemas energéticos con una gran proporción de energías renovables variables, a los problemas de autonomía y carga útil de los camiones eléctricos, a la búsqueda de fuentes de calor alternativas y materias primas para producir materiales industriales o la implementación de la captura de hidrógeno y carbono.
Un sistema energético es una entidad física -advierte el informe -y la historia ha demostrado que las transiciones energéticas «tardan décadas o incluso siglos» en materializarse. Ahí reside la complejidad de esta transición, en atajar las directrices adoptadas a escala internacional ante el cambio climático.
“Se han logrado avances reales, pero la transición aún se encuentra en sus primeras etapas. Hasta ahora, la implementación de tecnologías de bajas emisiones se ha limitado a alrededor del 10 por ciento de los niveles requeridos para 2050”, argumenta el estudio evidenciado la complejidad de esta necesaria transición energética
Los siete ámbitos de la descarbonización
La transición energética implica la transformación física de siete ámbitos profundamente interconectados.
El primero de ellos se refiere a la red energética en su conjunto, un sistema que necesita reducir sus propias emisiones y escalar drásticamente para proporcionar energía de bajas emisiones a los tres grandes ámbitos de consumo: movilidad, industria y edificación.
Los tres últimos ámbitos son facilitadores de la transición energética: materias primas, especialmente minerales críticos; nuevos combustibles, como el hidrógeno y otros portadores de energía; y reducción de carbono y energía.

Para Mckinsey los desafíos más exigentes vinculados a estos ámbitos de actuación comparten tres características comunes.
- Algunos usos carecen de tecnologías de bajas emisiones establecidas que puedan ofrecer el mismo rendimiento que las de altas emisiones
- Los desafíos más exigentes dependen de abordar otros desafíos más difíciles, lo que requiere un enfoque sistémico
- Por último, la escala de la implementación requerida es compleja, dadas las limitaciones y la falta de antecedentes o experiencia previa
Detalle y tipología de los desafíos para una transición energética
Para avanzar en la transición energética es necesario abordar 25 desafíos físicos interconectados, en siete ámbitos de actuación, lo que implica desarrollar e implementar nuevas tecnologías de bajas emisiones y cadenas de suministro e infraestructura completamente nuevas para respaldarlas.
- Desafíos de nivel 1: demandan avances en la implementación de tecnologías establecidas y enfrentan la menor cantidad de obstáculos físicos
- Desafíos de nivel 2: requieren que se acelere la implementación de tecnologías conocidas y que se escalen la infraestructura y los insumos asociados
- Desafíos de nivel 3: son aquellos vinculados a brechas en el desempeño tecnológico, en las que existen grandes interdependencias y la transformación está apenas, en sus etapas iniciales
1. Sistema energético
La capacidad de generación de energía con bajas emisiones tendría que incrementarse, aproximadamente, 10 veces para 2050, cita el informe. Este ámbito presenta dos desafíos de nivel 3:
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- Gestionar la variabilidad en el sistema eléctrico a medida que la energía solar y eólica generan una mayor proporción de energía, y hacerlo en sistemas de energía emergentes que necesitan crecer particularmente rápido.
- La capacidad flexible que se requeriría para gestionar esta variabilidad, incluida la generación de respaldo, el almacenamiento y las interconexiones de redes en diferentes regiones, tendría que crecer entre dos y siete veces más rápido que la demanda de energía, pero todas enfrentan barreras.
Otros cuatro desafíos de Nivel 2 se relacionan con la obtención de suficiente superficie para energías renovables; la inversión en la infraestructura actual de transmisión y distribución e incluso la expansión de la red; la aceleración del despliegue de energía nuclear y otras fuentes de energía limpia firme, y el aumento de la flexibilidad en la demanda de energía
2. Movilidad
El número de vehículos eléctricos debería aumentar de los 30 millones que circulan actualmente a unos mil millones en 2050.
En el sector del transporte y la movilidad, existen dos desafíos de nivel 1:
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- Garantizar el ahorro de emisiones durante la vida útil de los vehículos eléctricos de batería para pasajeros (BEV) en relación con los vehículos con motor de combustión interna (ICE).
- Conseguir que los vehículos eléctricos tengan suficiente autonomía para todas las necesidades. En el caso de estos últimos, los vehículos eléctricos de batería ya lo hacen para aproximadamente el 70 por ciento de los hogares.
Además, la ampliación de la infraestructura de carga de vehículos eléctricos y las cadenas de suministro tiene un mayor recorrido y es de nivel 2. El transporte por carretera, la aviación y el transporte marítimo son más difíciles de descarbonizar, dado que requieren viajar largas distancias con cargas pesadas, y son desafíos de nivel 3.
3. Industria
La descarbonización de los «cuatro grandes» pilares materiales industriales de la civilización moderna (acero, cemento, plásticos y amoníaco) plantea cuatro desafíos de nivel 3, donde la transformación apenas está comenzando. Todos dependen en gran medida de combustibles fósiles como insumos y/o combustible para el calor a alta temperatura.
La industria mundial requiere una combinación de mayor eficiencia energética; diferentes materias primas, incluido el hidrógeno y reutilización de materiales. Informe Mckinsey, 2024
El estudio también recoge la necesidad de electrificación, y el uso de combustibles alternativos como la biomasa y la captura de carbono.
Otras industrias, como la manufactura en general, no necesitan calor a alta temperatura y tienden a no usar combustibles fósiles como materias primas, pero los procesos de bajas emisiones para generar calor aún tendrían que ampliarse y esto constituye un desafío de Nivel 2.
4. Edificación
La calefacción representa la mayor parte de las emisiones relacionadas con los edificios. Las bombas de calor son tecnologías ya establecidas y funcionan bien, pero aún enfrentan dos desafíos físicos.
Garantizar que sean eficientes a temperaturas frías es un desafío de Nivel 1. Más exigente, y por lo tanto de nivel 2, es la gestión ante una posible duplicación o triplicación de la demanda máxima de energía en algunas regiones,, en el supuesto que se expandiera el uso de bombas de calor.
5. Materias primas
Los autores del informe vaticinan un aumento de la demanda de minerales críticos, como litio, cobalto y tierras raras (nombre común de 17 elementos químicos: escandio, itrio y los 15 elementos del grupo de los lantánidos). Sin embargo, la oferta actual representa solo entre el 10 y el 35 por ciento de lo que se necesitaría para 2050.
Este es un desafío de nivel 2, en el que sería necesario acelerar la oferta, junto con la gestión de la demanda de dichos minerales.
6. Hidrógeno y otros portadores de energía
El hidrógeno se postula como imprescindible en la transición energética por su capacidad de servir como combustible alternativo para procesos industriales.
Ahora bien, actualmente el desarrollo de este vector energético se enfrenta a dos grandes desafíos de nivel 3:
“En primer lugar, la molécula de hidrógeno pasa por muchos pasos y, por lo tanto, hay pérdidas de energía antes de que pueda usarse; esto debería minimizarse y sopesarse frente a sus propiedades ventajosas”, afirma el estudio The hard stuff: navigating the physical realities of the energy transition
En segundo lugar, la producción y la infraestructura de hidrógeno tienen que expandirse “enormemente” para poder desarrollar un papel clave en la transición energética.
En la actualidad -sostiene el análisis- hay pocos proyectos de hidrógeno de bajas emisiones a gran escala en funcionamiento.
El hidrógeno se postula como imprescindible en la transición energética por su capacidad de servir como combustible alternativo para procesos industriales. Informe Mckinsey
7 Reducción de carbono
Además de las medidas para sustituir las tecnologías de altas emisiones por otras de bajas emisiones, también sería necesario desarrollar soluciones de captura y mejorar la eficiencia de los procesos energéticos.
Ampliar la eficiencia energética mediante enfoques establecidos, por ejemplo mejorando el aislamiento de los edificios, es un desafío de nivel 2.
La captura de carbono de nuevas “fuentes puntuales” como el cemento podría ser tres veces más difícil (y más costosa) que para los casos de uso actuales menos exigentes, y eliminar el carbono de la atmósfera mediante la captura directa del aire podría ser aún más costoso. Ambos son de nivel 3.
La importancia de la colaboración pública – privada en el desarrollo del hidrógeno

El hidrógeno es sólo uno de las siete áreas clave en la transición energética, si bien está íntimamente relacionada con las otras seis, siendo una pieza fundamental. El almacenamiento en el caso de la energía, la autonomía en la movilidad, y el uso directo y de sus derivados en la industria, pasan obligatoriamente por el hidrógeno.
“Comprender estos desafíos físicos puede permitir a los directores ejecutivos y a los responsables de las políticas realizar una transición exitosa. Pueden determinar dónde jugar a la ofensiva para aprovechar las oportunidades viables hoy, dónde anticipar y abordar los cuellos de botella y cuál es la mejor manera de abordar los desafíos más exigentes mediante una combinación de innovación y reconfiguración del sistema”, concluye el informe.
Ahora bien, aterrizando estos desafíos en regiones con una alta capacidad de producción de energías renovables como Castilla y León, ¿qué papel desempeñan las organizaciones políticas y asociaciones en este contexto global?
Proyectos como Reconversión liderado por H2CyL, junto con otros cuatro clústers, y cofinanciado por la Junta de Castilla y León, permiten anticipar y abordar los cuellos de botella que el despliegue de cualquier solución disruptiva puede generar, especialmente en el sector industrial.
Con la misión de facilitar el desarrollo y la aplicación de las capacidades del tejido industrial de Castilla y León en el sector emergente del hidrógeno, el proyecto Reconversión tiene como objetivo identificar las capacidades tecnológicas e industriales de las empresas para su incorporación a la cadena de valor del hidrógeno. Asimismo, esta iniciativa persigue que transferir conocimiento a las compañías participantes para que el hidrógeno sea una oportunidad de diversificación de sus negocios.
Por último, el proyecto Reconversión -promovido desde una iniciativa privada con participación de una veintena de empresas y respaldado desde la administración pública- es capaz de generar las sinergias necesarias entre la industria y los centros tecnológicos como elemento tractor para resolver los desafíos energéticos, tal y como apunta el informe Mckinsey.