La Universidad Católica de la Santísima Concepción (UCSC) se encuentra trabajando en un proyecto (H2V-UCSC) que consiste en el despliegue de una planta piloto de hidrógeno verde y su uso dentro del campus universitario, para crear y transferir capacidades, construir capital humano y promover el desarrollo de la industria del hidrógeno en la región del Biobío.
Es por esto, que el jefe del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Católica de la Santísima Concepción, Ricardo Lizana conversó con ELECTRICIDAD acerca del estado de avance, infraestructura, la ingeniería, proyectos y los desafíos técnicos que significa el desarrollo de este tipo de proyectos.
¿Cuál es el estado de avance del proyecto de hidrógeno verde que están desarrollando?
Actualmente se encuentra en etapa de revisión final del llamado a licitación que se realizará para la adquisición de los distintos equipos, junto con la licitación de las obras civiles involucradas en el desarrollo del proyecto.
¿En qué sector pretende desarrollarse esta iniciativa?
Esta iniciativa vincula tres sectores claves: por un lado, el sector público, donde los aportes provienen del Gobierno Regional del Biobío para la implementación de la planta de producción de Hidrógeno Verde, con el fin de permitir la adquisición del equipamiento clave para este tipo de procesos. Por otra parte está vinculada la academia, quien utilizando esta inversión tiene la responsabilidad de generar el capital humano que deberá implementar, manejar y desarrollar nuevos procesos vinculados al H2V en la cadena productiva nacional, como también el desarrollo y validación de nuevas tecnologías que utilicen este vector energético y finalmente, el sector privado, quienes pueden implementar las distintas tecnologías y procesos de forma de conseguir operaciones con menor huella de carbono. De esta forma, se está tratando de impulsar un ciclo virtuoso de desarrollo de esta tecnología en la región del Biobío.
¿Cómo H2V-UCSC entrega herramientas que ayudan al desarrollo de nuevas tecnologías e innovaciones como el hidrógeno verde?
En este sentido es clave la vinculación con la Industria, dado que los requerimientos de operación y mayores desafíos los tiene este sector de forma diaria, por lo que, al realizar la vinculación de la academia con la Industria, es posible comenzar a pavimentar el camino para poder proponer, desarrollar y validar soluciones concretas y que resuelvan problemáticas reales y atingentes en la Industria. En específico en la iniciativa H2V-UCSC, se busca reemplazar sistemas que tradicionalmente operan con diésel, a iniciativas que utilicen el Hidrógeno, por lo que la conversión, desarrollo y optimización de estos sistemas van generando fuertes iniciativas con marcadas componentes de I+D+i.
En cuanto a infraestructura ¿Cómo se puede desarrollar una iniciativa como esta?
En el caso específico de la Universidad Católica de la Santísima Concepción (UCSC), la institución declaró área emergente la Energía, permitiendo la construcción de una micro-red y además la adquisición de distintos vehículos 100% eléctricos, pero con fines industriales, es decir un camión, una camioneta y una grúa horquilla. De esta forma, la iniciativa H2V-UCSC viene a cerrar la cadena de valor, dado que tenemos la generación de energía renovable por medio de la micro-red, la planta de producción de Hidrógeno Verde que utiliza esta energía eléctrica para crear el vector energético del Hidrógeno y finalmente, se dispone de distintas celdas de combustible que alimentan las aplicaciones que nosotros estamos trabajando para validar el uso del H2V en distintos ciclos productivos. De esta forma, se consolida toda la infraestructura necesaria para conformar el ciclo completo del H2V.
Desde el punto de la ingeniería, ¿Cuál es el proceso para la generación de este Hidrógeno verde?
Como mencioné anteriormente, la UCSC implementó una micro red basada en paneles fotovoltaicos y 2 generadores eólicos, con una potencia de 44kWp. Esta energía eléctrica alimentará los electrolizadores, los cuales utilizan agua para separar la molécula de Hidrógeno de la molécula de Oxígeno. Este Hidrógeno producido es libre de huella de carbono al ser generado en base a energías renovable, por lo que este proceso de electrolisis permite obtener Hidrógeno Verde. Luego, es necesario acondicionar las presiones a las cuales estará sometido el Hidrógeno para su almacenamiento y posterior uso en distintas aplicaciones. Para las distintas aplicaciones es clave un equipo denominado Celda de Combustible, el cual utiliza el Hidrógeno producido y en conjunto con el Oxígeno disponible en la atmosfera, crea una molécula de vapor de agua y la energía liberada en este proceso, se convierte en Voltaje eléctrico, el cual es posible de utilizar para las distintas aplicaciones vinculadas a Electromovilidad o sistemas de almacenamiento energético.
¿Qué tipo de proyectos esperan desarrollar en conjunto con el estudiantado y la academia?
Las principales aplicaciones que la iniciativa H2V-UCSC está abordando actualmente son vinculadas a la Electromovilidad Industrial y al uso de sistemas de almacenamiento en base a Hidrógeno Verde, para dar estabilidad y robustez a nuestra matriz energética frente a la irrupción de la ERNC, de forma de usar el Hidrógeno Verde para sistemas que permitan la operación como grid-forming y grid-following. Estos temas han sido levantados a partir de la Industria y nosotros, como academia, estamos desarrollando en conjunto soluciones con fuerte potencial de I+D+i. Los estudiantes en este sentido son claves, dado que pueden desarrollar sus tesis de pre y post grado en temáticas novedosas y con una fuerte componente de innovación a nivel local, generando el capital humano avanzado requerido para dar sostenibilidad a la estrategia nacional de Hidrógeno Verde.
¿Qué desafíos técnicos significa la implementación de estas tecnologías?
Los principales desafíos técnicos que tienen este tipo de iniciativas es la correcta integración de las unidades de Hidrógeno Verde en las aplicaciones y su respectivo monitoreo. Es clave el monitoreo de las diferentes variables que rodean a los procesos Industriales para validar de forma correcta la operación y performance de los equipos modificados con H2V, en condiciones locales. Se debe validar la data obtenida en la realidad Industrial regional, la cual puede diferir significativamente con los parámetros disponibles de operación provenientes de Europa, los cuales son los que tradicionalmente están disponibles.
