¿El combustible del futuro? El hidrógeno verde en la mira de Chile y el mundo

Japón ha declarado públicamente que en el mediano plazo desea convertirse en “una economía del hidrógeno”. En Alemania, se puso en funcionamiento el primer tren que funciona con pilas de combustibles que almacena este elemento químico. Mientras, grandes fabricantes de automóviles como Audi, Toyota y Hyundai están fabricando vehículos eléctricos que se impulsan con esta tecnología. El hidrógeno se está convirtiendo en el combustible de moda y candidato serio a ser una alternativa energética libre de emisiones en el mediano plazo. “El hidrógeno verde ha comenzado a ganar protagonismo globalmente, principalmente por el interés de quienes lo ven como un vector energético que permitirá responder a las crecientes necesidades de energía limpia del planeta”, explica Max Correa, director ejecutivo del Comité Solar e Innovación Energética de Corfo.

En Chile distintas entidades están apostando por el potencial que presenta el hidrógeno como combustible limpio.

“Se lo considera por muchos como el “eslabón perdido” que puede acelerar la transición energética hacia una sociedad libre de CO2”, agrega el ejecutivo. Pero, ¿qué es el hidrógeno?, ¿Por qué se dice que puede ser un combustible verde? Las respuestas ayudan a entender por qué en Chile distintas entidades están apostando por su desarrollo.

El hidrógeno (H2) se obtiene a partir de la separación de las moléculas que componen distintos compuestos químicos, como el agua, gas metano o gas natural el agua, a partir de un proceso químico, eléctrico, térmico o biológico, que utiliza algún tipo de energía. [caption id="attachment_901014" align="alignnone" width="300"]

Proceso de producción de Hidrógeno. Foto: Corfo.[/caption] En Chile, actualmente se produce hidrógeno a partir de combustibles fósiles como gas natural. Según información entrega por el Comité Solar de Corfo, está destinado principalmente al uso en la industria química, para elaborar amoniaco para fertilizantes y explosivos; para generar metanol usado en la industria del plástico y otras aplicaciones en refinerías. Además, el H2 se utiliza en la fabricación de vidrio, en la industria farmacéutica y la alimentaria. Al año, en el país se producen 58 mil 500 toneladas de hidrógeno, de las cuales el 98% es utilizado por refinerías y el resto para la fabricación de vidrios y alimentos. No obstante, como explica el director del Centro de Investigaciones en Energía Solar (SERC-Chile), Rodrigo Palma, el hidrógeno puede ser un combustible limpio: “existe una fuente infinita para fabricar hidrógeno usando como materia prima el agua. A través de un proceso llamado electrólisis se aplica corriente eléctrica para separar las moléculas de hidrógeno y oxígeno y si esa electricidad es producida por una fuente de energía limpia, como la solar se obtiene un hidrógeno considerado ‘verde’”, afirma. En el Centro de Investigaciones de Energía Solar, liderado por la Universidad de Chile y otras casas de estudios, se analizan las distintas potencialidades para transportar y exportar energía solar, a través de la generación de hidrógeno.

Al año, en el país se producen 58 mil 500 toneladas de hidrógeno, de las cuales el 98% es utilizado por refinerías y el resto para la fabricación de vidrios y alimentos.

Es así como Palma aclara, “el hidrógeno no es una fuente energética, no existe un yacimiento donde explotarlo. Es un portador de energía, siempre se encuentra asociado a otro material, por eso se le dice ‘vector’”.

La inmensa fuente de energía solar que presenta el Desierto de Atacama y la masificación –y caída de los precios- de las tecnologías que permiten su generación, podrían convertir a Chile en un “actor relevante” en la producción y exportación de hidrógeno verde, dicen los expertos. “Chile tiene la oportunidad única de transformarse en un actor relevante a nivel global en la producción de hidrógeno verde, y como exportador levantar un mercado que potencialmente podría llegar a alcanzar al 2030 los 8.000 millones de dólares en exportaciones”, dice el ejecutivo del Comité Solar de Corfo, Max Correa. De hecho, según la entidad, Chile puede producir hidrógeno a menos de 1,5 USD/kg, “siendo hoy el único país en el mundo que podría alcanzar este precio”. [caption id="attachment_901019" align="alignnone" width="300"]

Planta de energía solar en el desierto de Atacama. Foto: Corfo.[/caption] Por esto, el Comité Solar realizó una propuesta de posibles usos para este portador energético verde. Entre ellos, como combustible para vehículos mineros; como respaldo al suministro de energía para antenas de celulares, para el suministro de calor en procesos industriales, e incluso para la elaboración de redes de calefacción. Además, complementa el director del SERC-Chile, Rodrigo Palma, “con hidrógeno se podría reemplazar otros combustibles para generar calor que permita solucionar las necesidades de calefacción en los hogares, o almacenarse en celdas de combustibles (fuel cells) ayudar a generar electricidad para los vehículos eléctricos”. Al respecto, Raúl Riveros, experto de la Agencia de Sostenibilidad Energética, explica que “más que considerar al hidrógeno verde como una competencia de la movilidad eléctrica, pueden ser un complemento. Las celdas de combustible donde se almacena este elemento químico permiten generar electricidad, por tanto, dar mayor autonomía a esos vehículos”.

"Más que considerar al hidrógeno verde como una competencia de la movilidad eléctrica, pueden ser un complemento".

“Entonces, por ejemplo, se podría tener un sistema de transporte compuesto por vehículos eléctricos que se cargan en la red eléctrica que circulen dentro de la ciudad y buses eléctricos que también funcionen con pilas de combustible para viajes interurbanos”, agrega Riveros. El experto es parte de uno de los programas de investigación que busca definir potenciales usos del hidrógeno en el país y que son apoyados por Corfo. Se trata de un Consorcio Tecnológico liderado por la U. Técnica Federico Santa María, y donde participa la Agencia de Sostenibilidad Energética y otras entidades. El objetivo de esta asociación es desarrollar celdas de combustible que almacenen hidrógeno para flotas de maquinaria minera que se impulsan con electricidad. Según explica Riveros, además el diseño de las celdas, la batería que almacena la electricidad, también se está ideando un nuevo tren motriz de estos vehículos que permita incorporar todos estos elementos. [caption id="attachment_901028" align="alignnone" width="329"]

Desarrollo de una celda de combustible de hidrógeno. Foto: Corfo.[/caption] Se estima que el primer prototipo esté funcionando en faenas mineras el año 2023.

Para explotar las posibilidades que entregan las condiciones naturales de Chile para la producción de hidrógeno verde es necesario soslayar primero, dicen los expertos, algunos desafíos importantes. Raúl Riveros, de la Agencia de Sostenibilidad Energética, pone el énfasis en la falta de un marco normativo en el país para ordenar los procesos de producción, aplicación y exportación del hidrógeno verde. “El crecimiento de un mercado del hidrógeno en Chile está limitado por la falta de regulación. Si el país puede avanzar rápidamente en establecer las normas propicias, tal vez en unos cinco años podamos ver un uso masificado de éste”, puntualiza. [caption id="attachment_901037" align="alignnone" width="300"]

Animación representativa de hidrógeno verde. Foto: Corfo.[/caption] Por otro lado, opina Rodrigo Palma, “hay muy pocos programas pilotos para estudiar aplicaciones que permitan masificar la tecnología y reducir costos, por lo que se deben involucrar más iniciativas privadas y más consorcios de investigación como los que está haciendo Corfo”, dice Rodrigo Palma. El experto agrega que también se deben realizar iniciativas para probar formas de almacenamiento del hidrógeno y de potenciales usos en transporte.  Además, indica, faltan crear nuevos modelos de negocios y soluciones de financiamiento en la banca.