«Cuando el hidrógeno se genera en base a energías renovables, es decir, mediante la electrólisis del agua con electricidad proveniente de energías renovables, hablamos de hidrógeno verde, que es el foco de interés que hay en Chile y en el mundo para apoyar la descarbonización”
Por: Cristian Fuentes Valencia
Prensa UChile
11 de noviembre de 2020
Salitre, cobre y litio. Estos tres minerales han tenido distintos niveles de protagonismo en la historia productiva de nuestro país como recursos con potencial competitivo a nivel global.
Hoy, el hidrógeno -como fuente de energía- busca sumarse al listado de recursos estratégicos, y es presentado por muchos como un factor clave para el desarrollo económico de Chile a futuro. Esta oportunidad busca capitalizar la Estrategia Nacional de Hidrógeno Verde, presentada la semana pasada por el Ministerio de Energía, iniciativa que apunta a la creación de una industria del llamado “combustible del futuro” en nuestro país.
La propuesta es presentada como una alternativa concreta ante el boom de las Energías Renovables no Convencionales (ERNC), en especial la solar fotovoltaica y la eólica, las que permitirían disminuir significativamente los costos de producción del hidrógeno. La apuesta además daría un impulso fundamental al cumplimiento de las metas ambientales de Chile en el marco de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, principalmente la meta de carbono neutralidad al 2050. Estos factores se cruzan además con las perspectivas para el litio nacional y la electromovilidad en el mundo.
Producir el hidrógeno verde más barato del planeta hacia el 2030, estar entre los principales exportadores para 2040 y contar con 5 GW de capacidad de electrólisis en desarrollo al 2025 son algunas de las principales metas de la estrategia anunciada por el Ministro de Energía, Juan Carlos Jobet. Especialistas de la Universidad de Chile, que además han impulsado el primer curso chileno de hidrógeno realizado por mujeres en el marco del Consejo de Liderazgo de Mujeres en Energía y Medio Ambiente (CWEEL), analizan el alcance de esta iniciativa que implicará -según las estimaciones- la creación de unos 100.000 empleos y US$ 200 mil millones en inversión durante los próximos 20 años.
¿Qué es el hidrógeno verde?
El hidrógeno, el primer elemento químico de la tabla periódica, es el componente base del dihidrógeno (H2), una molécula compuesta por dos átomos de hidrógeno que en condiciones normales se presenta como un gas altamente inflamable, el cual puede ser obtenido principalmente de fuentes fósiles o del agua. Esta propiedad ha motivado que se hable de su potencial como combustible desde hace más de un siglo, algo que no se ha materializado porque su producción resulta aún mucho más costosa que el consumo directo que ofrecen los hidrocarburos.
Actualmente, expertos hablan de tres tipos de hidrógeno: negro (también llamado marrón o gris), azul y verde, explica Paulina Ramírez, investigadora del Centro de Energía de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile. “El hidrógeno gris es cuando éste se obtiene a partir de combustibles fósiles. El azul también se obtiene de combustibles fósiles, pero se recupera el abundante carbono emitido a la atmósfera. Por último, cuando el hidrógeno se genera en base a energías renovables, es decir, mediante la electrólisis del agua con electricidad proveniente de energías renovables, hablamos de hidrógeno verde, que es el foco de interés que hay en Chile y en el mundo para apoyar la descarbonización”.
La experta indica que una de las claves del hidrógeno radica en que tiene tres veces la densidad energética de combustibles como la gasolina, superando incluso a las baterías de litio en cuanto a la capacidad de concentrar energía por volumen. “Esta capacidad energética está relacionada con el hecho de que se puede almacenar gran cantidad de energía a través de él”, señala, por lo que ofrece además la alternativa de usar energías renovables no convencionales -que son intermitentes- para el almacenamiento de energía, y su posterior utilización final en la generación de electricidad, de calor o en manufactura.
Su uso como combustible en las naves espaciales de la NASA resulta una de las aplicaciones más llamativas. Camila Niño, egresada de Ingeniería Civil Mecánica de la Universidad de Chile y especialista en hidrógeno y energía solar fotovoltaica, señala que “hoy se utiliza principalmente como materia prima, pero hacia el 2030 y 2040 se prevé que se use en la industria reemplazando al diesel y al gas natural. También se proyecta su utilidad como fuente de almacenamiento energético asociada al crecimiento de las fuentes de energías renovables como la eólica y la solar fotovoltaica. Por otra parte, podría ayudar a la descarbonización de sectores como la industria térmica y la de transportes”.
Una revolución energética
Camila Niño afirma que el costo actual de producción en Chile es de 5 a 6 dólares por kilogramo de hidrógeno, lo que aún es muy alto. No obstante, señala que “hacia el 2030 se proyecta que el hidrógeno alcance un costo de 2 a 2,3 dólares por kilogramo. Eso ya es bastante competitivo frente a otras tecnologías como los motores de combustión interna que utilizan diesel o las turbinas que usan gas natural. Hoy el diesel y el gas natural se producen más o menos al mismo precio que se proyecta producir el hidrógeno hacia el 2030, incluso tendrían un costo un poco más alto”, agrega.
La reducción de los costos de producción, principalmente ante el boom de las ERNC y el abaratamiento de tecnologías como los electrolizadores, y la creciente descarbonización en el mundo generan un ambiente propicio para que hoy diferentes gobiernos estén desarrollando estrategias y hojas de ruta para impulsar este energético, plantea Daniela Hermosilla, profesional de la división de combustibles y nuevos energéticos del Ministerio de Energía e ingeniera civil eléctrica de la Universidad de Chile. En este sentido, indica que si bien la opción del hidrógeno tiene varias décadas, enfatiza que “ahora nos encontramos en un momento global sin precedentes para el desarrollo de este energético. El hidrógeno verde nunca había tenido tanto sentido porque nunca habíamos tenido la necesidad de reducir las emisiones como hoy”.
La ingeniera de la Casa de Bello, quien ha participado activamente en el desarrollo de la Estrategia Nacional de Hidrógeno Verde, plantea que este combustible es vital en el marco de los compromisos de Chile frente al cambio climático. “Aproximadamente un 20 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero serían mitigadas por este energético. El hidrógeno tiene un rol fundamental en aquellos sectores en los que resulta más difícil reducir emisiones, como son la minería, el transporte pesado u otras industrias como la química. Nuestra estrategia se basa principalmente en acelerar el desarrollo del hidrógeno en estos sectores, donde presenta una oportunidad eficiente de reemplazo, transitando hacia una matriz energética más limpia y baja en carbono”.
Uno de los principales objetivos, detalla, tiene relación con la coordinación de todos los actores involucrados. “Tenemos el desafío de armar un gran puzle, aquellos que van a garantizar un volumen de demanda, los inversionistas financieros, quienes contribuyan con el diseño, construcción y operación de proyectos, los proveedores de energía, los productores de hidrógeno y también los actores que realicen investigación y desarrollo. Debemos además establecer las condiciones regulatorias para entregar estabilidad de largo plazo y que así se habiliten las inversiones que necesitamos, además de avanzar en la reducción de los costos de tecnología”.
