Este miércoles 27 de noviembre se realizará el seminario “El significado del hidrógeno verde para Chile” en el Colegio de Ingenieros de Chile. Allí se presentarán innovaciones en la eficiencia de los electrolizadores y se pondrá en discusión el futuro de este vector energético, cuyo potencial comentó con Revista Energía Erwin Plett, presidente de la Comisión de Energía del Colegio de Ingenieros de Chile y socio-gerente de Low Carbon Chile Spa.
“El 96% del hidrógeno en el mundo se obtiene de combustibles fósiles por ejemplo del gas natural (metano) en un proceso llamo reformación con la utilización de vapor de agua y utilizando mucha energía fósil. Esto se denomina “hidrógeno gris”. El restante 4% del hidrógeno se obtiene por electrolisis, es decir, usando electricidad para separar la molécula de agua en sus átomos oxígeno e hidrógeno”, explica Plett.
El mayor uso del hidrógeno se destina a la producción de amoníaco (del que se genera nitrato de amonio) que es la base de los fertilizantes sintéticos, que hoy posibilitan la alimentación de unos dos mil millones de personas en el mundo. Pero, cuando el hidrógeno se produce con electricidad generada por fuentes renovables como la hídrica, solar, eólica, geotérmica, maremotriz o undimotriz, se define como “hidrógeno verde”, un vector capaz de transportar y distribuir energía renovable para todas sus aplicaciones prácticas.
¿Qué sistemas de energía funcionan con hidrógeno?
-La energía contenida en las moléculas de hidrógeno tiene la flexibilidad en su uso como cualquier combustible, es decir, se puede generar calor quemando el hidrógeno utilizando para ello el oxígeno del aire, o se puede generar electricidad en una “celda de combustible”, con la particularidad que el único deshecho producido es agua. Hoy hay una creciente flota de autos, grúas horquilla, camiones de largo recorrido y trenes funcionando basados en celdas de combustible y también varios cientos de miles de estufas para calefacción. En los procesos metalúrgicos se puede usar directamente para reducir los óxidos y obtener metales puros. El hidrógeno posibilita el almacenamiento de grandes cantidades de energía durante tiempo indefinido, para por ejemplo compensar la variabilidad de muchas fuentes de energía renovable como son la fotovoltaica, ya que al pasar una nube disminuye la radiación, y obviamente de noche la generación es nula, y en el caso de la energía eólica la generación de electricidad depende de la velocidad del viento, y tanto con la ausencia de este, como cuando tiene demasiada velocidad y obliga a detener los molinos. El hidrógeno es una de las formas de almacenamiento de energía para desacoplar la demanda de la generación.
¿Qué innovaciones hay relacionadas con en el uso de hidrógeno?
-En el seminario “El significado del hidrógeno verde para Chile”, que se realizará el miércoles 27/11/2019 en el Colegio de Ingenieros de Chile A.G. , se presentarán innovaciones en la eficiencia de los electrolizadores, un desarrollo que se ha hecho en el país con gran esfuerzo emprendedor y con excelentes resultados. También hay que destacar que CORFO lanzó dos programas tecnológicos para la implementación del hidrógeno en vehículos de la minería. Ambos programas están dirigidos por Consorcios Tecnológicos que integran importantes empresas tecnológicas y mineras nacionales e internacionales.
Cabe destacar la participación de las empresas BHP, Anglo American y Codelco dentro de estos programas de desarrollo de CORFO. Además, estas empresas y otras han manifestado su interés en ver cómo el hidrógeno podría complementar su matriz energética en el futuro. En el caso de Chile, además, existe la posibilidad de producir insumos verdes para la minería, como lo es el nitrato de amonio, que aparte de ser un fertilizante usado mundialmente, es la base para producir explosivos. Este compuesto a futuro podría ser sustentable a partir del hidrógeno verde. La empresa Enaex, que importa anualmente 350.000 toneladas de amoniaco y la empresa francesa Engie están evaluando la factibilidad económica de este cambio en Chile.
¿Cuáles son las ventajas de utilizar hidrógeno como combustible?
-La principal ventaja son las cero emisiones que genera el uso del hidrógeno. El potencial uso de hidrógeno verde reemplazando lo que no es “electrificable” es un salto grande en la sustentabilidad. Por ejemplo, la producción de metales con bajas emisiones, será una diferenciación de nuestros metales de un commodity a un producto verde, apetecido en el mundo como se fijó en el reciente tratado de comercio entre Japón y la Comunidad Europea.
Las empresas chilenas tienen la obligación de contribuir a la solución del Cambio Climático que acordó Chile con la firma del tratado de París en la COP21 el 2015, y el uso de energía limpia y renovable y productos verdes es un excelente paso en la dirección correcta.
¿Cuáles son sus riesgos y costos?
-Toda tecnología tiene sus ventajas y sus riesgos. Las modernas medidas de seguridad que se aplican hoy en la práctica, por ejemplo, en la recarga de vehículos propulsados por hidrógeno que usan celdas de combustible, es claramente mayor que en la carga de combustibles líquidos en una gasolinera o estación de servicio. La moderna electrónica y automatización permiten monitorear los procesos de transferencia y recarga. Los estanques que se usan, son de compuestos de polímeros reforzados que maximizan la seguridad. Cabe destacar que el hidrógeno es mucho más liviano que el aire, por lo que sube y escapa de inmediato, a diferencia de la bencina o el Diesel que permanecen en el suelo en caso de un derrame. Con respecto a los costos, se puede citar que según la IEA (agencia internacional de energía), Chile tiene el potencial para producir el hidrógeno verde más barato del mundo y este estará a disposición directa de los consumidores y posibilita la exportación de energía limpia. En el largo plazo este “combustible” tenderá a ser más económico que el Diesel, en función de la disminución del CAPEX de las nuevas tecnologías de generación de hidrógeno y los crecientes gravámenes que afecten a la generación de emisiones de CO2. Esto puede incidir directamente en el recambio tecnológico con combustibles nuevos y sustentables como el hidrógeno.
¿Cómo se proyecta el uso de hidrógeno en el mundo?
-Países dependientes de importación de combustibles como Europa, Japón, Corea del Sur y China están haciendo grandes esfuerzos para disminuir sus emisiones y para ello están invirtiendo fuertemente en tecnología de hidrógeno. Ellos han establecido estrategias (road maps) de mediano y largo plazo para la utilización de hidrógeno a gran escala. En países mineros como Sudáfrica, Canadá y Australia están también trabajando en iniciativas de llegar a una minería sustentable, y el hidrógeno en un componente clave en estas tecnologías y certificaciones. Debido a este exponencial desarrollo mundial y sus muy positivas proyecciones, como las señaladas en el reporte “Future of Hydrogen” de la IEA publicado en junio de este año, y las proyecciones del Hydrogen Council que reúne a grandes empresas internacionales, esperamos que en el corto plazo estaremos haciendo uso de estas tecnologías limpias en Chile, y podamos a mediano plazo reemplazar completamente con generación nacional de energías limpias los USD 8.000 millones que gastamos anualmente en la compra de combustibles fósiles. También podremos participar en una proporción en este gran potencial que tiene el mercado del hidrógeno, que para el 2030 se cuantifica en 200.000 millones de dólares en el mundo.