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Planeta

28 de Septiembre de 2022

¿Qué es el hidrógeno verde y por qué tiene el potencial de transformarse en el «petróleo del futuro» para Chile?

Una de las alternativas que existen para llegar al año 2050 sin emisiones de carbono es el hidrógeno verde, un importante habilitador a la transición energética limpia que se genera al descomponer moléculas de agua. En The Clinic contactamos a los expertos Francisco Pizarro, subdirector de I+D con la Industria del Centro de Innovación UC; y a la gerente de la Unidad de Hidrógeno de la UdeC, Andrea Moraga Paredes, para explicar qué es, por qué Chile tiene ventajas en su elaboración y cuál es su proyección real para que el país no sólo se autoabastezca con energía ecológica, sino que también sea exportador de este combustible.

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El gobierno de Gabriel Boric se autodenominó como el primero de carácter ecológico en la historia del país. Bajo ese contexto, el mandatario se ha preocupado de recalcar en múltiples instancias la importancia de la producción de hidrógeno verde como energía: lo mencionó en su entrevista a la revista Time hace algunas semanas y durante su discurso en la Asamblea General de la ONU.

Incluso, en julio de este año inició el Comité Interministerial de Desarrollo del Hidrógeno Verde que también incluye a la Corfo. “El hidrógeno verde es denominado así principalmente por sus nulas emisiones de dióxido de carbono al ser producido”, explica Andrea Moraga, gerenta de la Unidad de Hidrógeno de la UdeC.

Según los expertos, el 75% del universo está compuesto por hidrógeno, un gas altamente inflamable que al combustionar no genera residuos. Pero en nuestro planeta es algo distinto. “En la tierra no es tan abundante como gas, porque es tan chiquitito, tan liviano, que se escapa a la atmósfera. La mayor parte del hidrógeno está combinado con otros metales o con otros materiales”, explica Francisco Pizarro, subdirector de I+D (Investigación y Desarrollo) con la industria del Centro de Innovación UC.

Es por esto que, para utilizar el hidrógeno como energía, hay que separarlo de otros elementos, y el agua -al componerse por dos partículas de hidrógeno y una de oxígeno- es el candidato principal para conseguirlo. No obstante, a pesar que la combustión del hidrógeno no genera residuos, el verdadero desafío es extraerlo del agua sin contaminar en ninguna parte del proceso.

El hidrógeno como fuente de energía

El proceso para obtener el hidrógeno es denominado electrólisis, en el cual se utiliza electricidad y agua. “Cuando esta electricidad proviene de energías renovables como, por ejemplo, energía solar, energía eólica, energía hidráulica, podemos decir que este hidrógeno es verde, además se obtiene un subproducto que es el oxígeno”, explica Moraga.

El hidrógeno no es innovador en su utilización como combustible, hace décadas que se utiliza. Francisco Pizarro señala que existen distintos tipos:

  • Si el hidrógeno se produce a partir de fuentes fósiles, pero se captura y almacena el CO2 que genera, se llama hidrógeno azul.
  • Si se consigue por energía nuclear se denomina hidrógeno rosa.
  • Si se extrae por pirólisis de metal fundido alimentado con gas natural se conoce como hidrógeno turquesa.
Imagen de Misión Cavendish

“Todos estos colores del hidrógeno nos ayudan a entender cuáles son los que producen, o no, efectos de gases invernaderos como parte del proceso de producción del hidrógeno”, dice Pizarro.

Los ya mencionados no son los únicos colores que existen y tampoco la electrólisis es la única forma de conseguirlo. “El hidrógeno de manera industrial se obtiene por un proceso que se llama reformado catalítico, en el que a partir de hidrocarburos -en particular gas natural- se puede producir monóxido de carbono más hidrógeno. Entonces, con vapor de agua más gas natural -en ciertas condiciones de altas temperaturas y altas presiones, de 20 atmósferas- se genera un gas que se llama hidrógeno gris”, detalla el subdirector de Innovación y Desarrollo de Innovación UC.

Según la Agencia Internacional de Energía, actualmente en el mundo se consumen alrededor de 70 millones de toneladas de hidrógeno. “El problema es que de esa cantidad casi todo se produce a partir de carbono o de gas natural. Menos del 1% de la producción de hidrógeno se realiza en base de electrólisis del agua con energías renovables”, explica Pizarro.

El hidrógeno gris emite un aproximado de 830 millones de toneladas de dióxido de carbono al año. “Eso es como la cantidad de CO2 que miden países como Reino Unido o Indonesia, según datos de Acciona. Para generar este hidrógeno se contamina lo mismo que dos países que suman 300 millones de habitantes”, ejemplifica Francisco.  Es por esto, que es importante el origen del hidrógeno para considerarlo realmente como una energía limpia.

¿Cuáles son las proyecciones del hidrógeno verde para el país?

Además de no producir carbono en su elaboración, al usarlo como energía puede reemplazar a los combustibles fósiles. “Podemos utilizar ese hidrógeno para descarbonizar sectores difíciles de descarbonizar como, por ejemplo, el transporte pesado, el transporte marítimo, la aviación, algunos procesos como el acero, el cemento, que es muy difícil que puedan electrificar sus procesos. Entonces, ahí lo que tú puedes hacer es utilizar un combustible que al ser utilizado no genere gases de efecto invernadero”, explica Moraga.

La Gerente de la Unidad de Hidrógeno de la Universidad de Concepción agrega que, el hidrógeno verde se puede utilizar para reducir las emisiones en otros procesos contaminantes. Se puede inyectar a la red de gas natural o utilizarlo en las refinerías de petróleo que ya utilizan hidrógeno gris, de tal modo que, si bien no elimina los residuos, los disminuiría de forma considerable en lo que el mundo se adapta a combustibles ecológicos.

De momento, países como Alemania, Australia o China llevan la delantera en la producción de hidrógeno verde. Pero nuestro país tiene ventajas en su proyección. “Chile es la capital mundial de la energía solar y un país privilegiado en condiciones geográficas que lo hacen un buen espacio para el desarrollo de las fuentes eólicas. El desarrollo del hidrógeno verde como industria tiene el potencial de transformarnos como un país exportador neto de energía. No solamente poder alimentar nuestros procesos productivos como la minería -que es muy intensiva en energía. El hidrógeno verde tiene el potencial de transformarse en el petróleo del futuro para Chile”, proyecta Pizarro.

Hay que considerar que la elaboración del hidrógeno verde es más cara que la del hidrógeno gris. Eso sí, las energías renovables para la posible producción limpia de hidrógeno verde comienzan a tener beneficios económicamente. “La energía fotovoltaica (solar) es como 10 veces más barata y se espera que baje de manera más competitiva y la energía eólica va a seguir bajando a más de la mitad. Este costo de la energía va a influir positivamente en el proceso de electrólisis para que el hidrógeno verde se vuelva competitivo frente a otros combustibles”, explica Pizarro.

Entonces, qué es lo que falta para que el país se vuelque de lleno al hidrógeno verde. “Los niveles y los órdenes de magnitud de las inversiones son gigantes. De acuerdo a un informe Bloomberg, son más de 300 mil millones de dólares en infraestructura de investigación y desarrollo para poder cumplir con un aumento de la demanda de hidrógeno que se ve que va a ir creciendo hasta como 700 millones de toneladas al año”, complementa.

Pese al alto costo que implica, ambos expertos señalan que en el país ya se comenzaron a hacer estudios y proyectos en los que se puede utilizar hidrógeno verde. “Hoy, en la Patagonia chilena está el proyecto Haru Oni, que se está desarrollando para poder generar gasolina sintética a partir de hidrógeno verde, obtenido por energía eólica, y también se espera tener propano sintético”, dice Moraga.

Por su parte, Francisco Pizarro señala que ya hay pilotos y que la Universidad Católica comenzó a armar una hoja de ruta con actores gubernamentales, productivos y locales para la logística de producción de hidrógeno verde. “Hay una enorme oportunidad aquí en desarrollar esta industria, el país tiene una política que es interesante, que está tratando de plantarse como un polo de desarrollo para el hidrógeno verde y donde esperamos competir también con otras economías”. La idea, dice Pizarro, es estar a la vanguardia y no quedarse abajo.

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