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La apuesta del Hidrógeno Verde en Chile

La apuesta del Hidrógeno Verde en Chile

¿Has escuchado hablar del hidrógeno verde? Sé que el concepto de hidrógeno les suena familiar, es el elemento químico más abundante en el universo, pero, al agregarle ​“verde” ya no estamos muy seguros de lo que hablamos. A través de estas líneas les explicaré qué es y por qué es una de las mejores soluciones para ser el combustible del futuro.

Hoy en día, dependemos bastante de los combustibles fósiles, ​los cuales perjudican enormemente al planeta. ​Según la ​International Energy Agency (IEA)​, los combustibles de mayor producción en el mundo, son el petróleo con 31,4% y el carbón con 29% (datos del 2012), siendo su participación cada vez mayor​. Debido a esta problemática, se han realizado avances, como lo son los autos eléctricos, sin embargo, el llevarlo a cabo implica un gran costo, y en respuesta a esto, surge el hidrógeno verde. El cual, es hidrógeno, pero el término verde, muchas veces relacionado con el medio ambiente y sustentabilidad, hace referencia a la huella que deja el proceso de su obtención. Para obtenerlo, solo se necesita agua y energía.

En la actualidad, la mayoría del hidrógeno utilizado como fuente de energía es producido a partir de combustibles fósiles, generando una gran cantidad de CO2, por lo que no es un método respetuoso con el medio ambiente. ​Anteriormente, mencione que el hidrógeno verde era el combustible del futuro, esto es gracias a su proceso de obtención y el impacto en nuestro planeta.

Una investigación publicada en la revista ​Nature Energy, se propuso ​cuantificar el costo de producción de hidrógeno a partir energía eléctrica​. ​Los investigadores recopilaron datos sobre los costos y precios del hidrógeno y los compararon con los precios de la electricidad en el mercado y datos de generación de energía eólica durante un año en Alemania y Estados Unidos. Su conclusión fue que la generación de hidrógeno a partir de energía renovable, pueden llegar a ser rentables a partir de los 3,23 euros el kilo.

Teniendo en cuenta los recursos naturales de nuestro país y lo mencionado, Chile es ideal para generarlo y comercializarlo. En el norte, nos encontramos con el desierto de Atacama, región con la mayor radiación solar del planeta y también donde se planea construir una de las plantas solares más grandes del mundo. Y al sur de nuestro país, nos encontramos con diversas centrales eólicas. Todo esto sumado a que a lo largo de Chile, nos encontramos con mar (agua), nos hace pensar en el gran potencial que presenta nuestro país para generar el tan preciado hidrógeno verde.

Gracias a la gran eficiencia energética de este nuevo combustible, a los beneficios que trae consigo para el medio ambiente, estoy segura de que el hidrógeno verde será el combustible del futuro.

UdeC cerca de patentar proceso clave para producción de hidrógeno verde

UdeC cerca de patentar proceso clave para producción de hidrógeno verde

(Diario Concepción) Uno de los temas críticos en la producción de hidrógeno verde es su costo económico comparado a la producción de otros combustibles fósiles, pero si esa comparación se lleva a un plano medioambiental y sustentable, sin duda, el hidrógeno verde lleva la delantera para resolver una serie de problemas asociados a la contaminación ambiental.

La vicedecana de la Facultad de Ingeniería de la UdeC y académica del Departamento de Ingeniería en Materiales, Claudia Carrasco, recordó que la única forma de producir hidrógeno verde es a través del agua (H2O), es decir, separando los elementos que componen las moléculas de agua (hidrógeno y oxígeno) a través del proceso denominado electrólisis. Actualmente, existen en el mercado algunas plantas comerciales y otras en proceso de adaptación industrial, pero requieren altos consumos de energía eléctrica y su eficiencia aún puede mejorar sustancialmente.

“La alternativa comercial establecida utiliza medio alcalino, es decir, un electrolito (agua) con PH básico, pero el problema es su baja conductividad eléctrica”, explicó Claudia Carrasco.

Para realizar la electrólisis, explicó, se utiliza un sistema de dos electrodos inmersos en agua: un ánodo y un cátodo. Entre estos electrodos se aplica una diferencial de potencial, lo que hace circular una corriente eléctrica entre ellos. Producto de esta corriente se genera oxígeno en el electrodo positivo e hidrógeno en el electrodo negativo. Como la conductividad eléctrica del agua en un medio alcalino (comercial) no es tan alta como en un medio ácido, el consumo energético es alto.

“De esta manera, surge la idea de producir hidrógeno verde a partir de un medio ácido (y no alcalino), es decir, con un PH menor, para así lograr que la conductividad eléctrica sea alta y, por lo tanto, el consumo energético mucho menor”.

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– ¿Cuál es el problema? ¿por qué no se utiliza?

– Porque los materiales de los electrodos se corroen rápidamente haciendo inviable el proceso. Actualmente, se está probando a nivel comercial de mediana escala una tecnología que trabaja en medio ácido utilizando membranas y, por lo tanto, para que estas no se tapen deben utilizar agua extraordinariamente pura, lo que también complica el proceso.

Así, con este escenario y desde los laboratorios de ingeniería de materiales surge una alternativa que utiliza medio ácido, que no sólo funciona bien, sino que, además, cataliza la reacción y, por lo tanto, hace que todo salga mucho más rápido, más fácil y utilizando menos energía eléctrica. Mi investigación, en la que modifica los electrodos para hacerlos más resistentes y que el proceso utilice menos energía, está actualmente en proceso de patentamiento. En esta investigación participan además Pablo Tobosque, Carlos Rodríguez y Marisol Maríl, todos egresados de Ingeniería Civil de Materiales y pertenecientes al laboratorio Tfep (Thin Film and Electrochemical Processes).

Con agua de mar y líquidos percolados

Y mientras tanto, Claudia y su equipo siguen avanzando, esta vez planteándose un nuevo desafío: utilizar agua de mar para generar hidrógeno verde. De eso se trata el Fondecyt adjudicado recientemente y que está en línea con la producción de este importante combustible con múltiples usos y no utilizando agua dulce, “que es un bien cada vez más escaso”, puntualiza.

“El problema radica en que el agua de mar tiene muchos otros elementos, no sólo agua, como cloro y magnesio, entonces, estamos fabricando electrodos que, además, de generar la reacción de separación del agua, no permitan que estos otros elementos interfieran en el proceso. ¿Cómo se hace? modificando el material del electrodo, de tal manera que además de ser un catalizador para la obtención de hidrógeno, sea también selectivo”, contó Claudia, quien está trabajando en este tema con Marisol Maríl, estudiante de Doctorado.

Pero esto no queda ahí, puesto que a raíz de una colaboración con una alumna de la académica Marlene Roeckel de Ingeniería Civil Química, quien está trabajando en la purificación de lixiviados, es decir, de los líquidos que percolan en los vertederos, es que surge la idea de ver la alternativa de generar hidrógeno verde a partir de los tratamientos de estos residuos líquidos.

“Se sabe que los líquidos que genera la basura y percolan hacia el suelo, y subsuelo conllevan una serie de problemas de contaminación, y al colaborar con esta alumna para que pudiera purificar el lixiviado, se nos ocurrió que esa agua podría servir para generar hidrógeno verde, valorizando el residuo, y posteriormente, incluso, tal vez usarla para regadío”, contó Carrasco, quien trabaja junto a Roeckel y al estudiante de doctorado Javier Núñez en esta investigación, que podría contribuir a la sustentabilidad de vertederos y hacer todo el proceso rentable.

Ministro Jobet destacó el potencial del hidrógeno verde en webinario del Banco Mundial

Ministro Jobet destacó el potencial del hidrógeno verde en webinario del Banco Mundial

«Electromovilidad Camino hacia un Transporte Público Cero Emisión en 2040» fue el webinario desarrollado por el Banco Mundial con foco en la implementación de la electromovilidad en Red Metropolitana de Movilidad.

Marianne Fay, directora del Banco Mundial para Bolivia, Chile, Ecuador y Perú mencionó que la institución busca «una integración regional para compartir las experiencias en la implementación de políticas públicas, el diseño de modelos de negocio y  transformación en la tecnología de los medios de transporte. El Banco Mundial está disponible y entusiasmado para apoyar a los distintos gobiernos de la región en un compromiso más prolongado para implementar las estrategias nacionales y recomendaciones que surjan a partir de las experiencias de Chile y Colombia, entre otros», enfatizó.

Alternativas 

El ministro de Energía, Juan Carlos Jobet se refirió a  las categorías tecnológicas para la electromovilidad: «Cuando hablamos de electromovilidad, se piensa que son vehículos que usan baterías de litio. Pero también puede tratarse de motores eléctricos, que pueden estar alimentados por baterías de litio, pero también por celdas de hidrógeno. Dependiendo de cómo avance la tecnología, el hidrógeno podría entrar a competir o complementarse con baterías de litio».

El secretario de Estado enfatizó que Chile tiene el mayor  potencial mundial de desarrollo de hidrógeno verde, es decir generado totalmente con energías limpias, libre de emisiones. Las proyecciones estiman que el mercado del hidrógeno puede ser tan grande como un 50% de la participación actual del petróleo. Se considera que el hidrógeno es ideal para el transporte de vehículos pesados que requieren recorrer una larga distancia.

Camiones para la minería, barcos e incluso aviones están entre las alternativas en las que se puede considerar el uso del hidrógeno verde.

RED

Por su parte, la ministra de Transportes y Telecomunicaciones, Gloria Hutt expuso que se debe priorizar el uso de transporte público masivo en desmedro de vehículos particulares. Por ello debe haber un enfoque en tener altos y atractivos estándares en la flota de buses del transporte público. De acuerdo con la ministra, los e-buses implementados en la capital santiaguina han logrado además de elevados estándares, logra beneficios a nivel de reducción en la contaminación del aire y ruido.

«Se han generado uniones virtuosas, ya contamos con tres de distintas empresas que incluyen un proveedor de energía, un proveedor de buses, junto con un operador. Entre ellos forman un esquema de financiamiento que nos ha permitido renovar la flota. Eso lo estamos traspasando a los términos de la nueva licitación. Tenemos abierta la licitación de flota esperamos ofertas hacia fines de octubre y con esto se desencadenó el proceso de renovación del transporte público en Santiago», mencionó Hutt en su presentación.

La ministra de Medio Ambiente, Carolina Schmidt destacó además los trabajos en la Estrategia Nacional de Electromovilidad que busca que toda la flota del transporte público sea eléctrico hacia 2040.

Costos 

El director de Transporte Público Metropolitano, Fernando Saka aclaró que los costos relacionados con la electromovilidad se vinculan con el precio de las baterías, que actualmente está en un claro descenso. De hecho, entre 2010 y  2030 se estima una caída del 85% del costo. «En el año 2013 o 2014, un bus eléctrico costaba US$450.000 y hoy su valor está en US$285.000 , es decir ha bajado entre un 40% y un 50% el valor de los buses gracias a la mejor innovación que se está realizando en baterías», explicó Saka.

De acuerdo con el director de Transporte Público Metropolitano Las alianzas presentes para Red Metropolitana de Movilidad contemplan 776 buses eléctricos distribuidos de la siguiente forma:

-BYD cuenta con 435 buses en circulación por medio de la alianza con la empresa energética Enel X y Metbus.

-Yutong cuenta 100 buses en circulación por medio de su asosiación con la compañía energética Engie junto con las operadoras STP y Buses Vule.

-King Long tiene 25 buses en operación con Redbus.

-Está en proceso la incorporación de 215 buses Foton con financiamiento de Copec y operación por parte de STP.

UdeC cerca de patentar proceso clave para producción de hidrógeno verde

ABB: «Queremos ser parte del desarrollo de la industria del hidrógeno verde en Chile»

Desde hace décadas le llaman el combustible del futuro. Ahora, el hidrógeno, en su versión verde, podría convertirse en una opción sostenible al petróleo y Chile está en el top 3 de los países con condiciones para ser productores y exportadores de este vector energético.

«En ABB estamos presentes con nuestra tecnología en la generación de energías renovables y almacenamiento de energía; en la producción, almacenamiento y distribución de combustibles; en la electromovilidad; en el transporte marítimo y gestión de puertos, etc. así que con nuestras soluciones y experiencia creemos y queremos ser parte del desarrollo de la industria del hidrógeno verde en Chile», asegura Daniel Andrade, Digital Market manager de ABB en Chile.

El ejecutivo explica que este recurso, como combustible, es utilizable en el transporte marítimo, de ferrocarriles, de buses y de alta capacidad o camiones mineros, además de usos industriales, como la producción de amoníaco para fertilizantes.

«Entre las diversas soluciones que ABB actualmente trabaja en la industria del hidrógeno destacan nuestros conocidos sistemas de control distribuido y el rectificador necesario para el proceso de la electrólisis», comenta.

Potencial

Andrade sostiene que el uso de este combustible tiene diversos impactos positivos en el medio ambiente. «Si bien la idea es que la energía provenga de energías renovables y se requiere poca agua para la producción de hidrógeno verde, el problema de la sequía y cambio climático en el país puede llevar a que producir hidrógeno sea “la gota que secó el vaso”. Para evitar esto se debe hacer una debida trazabilidad tanto de la huella de carbono y agua de todos los proyectos, donde además se podría dejar disponible está información para la ciudadanía, sumado a una buena gestión del agua y de la energía. A esto podemos contribuir con nuestras soluciones de Scada y DCS», afirma.

El especialista comenta que nuestro país tiene un gran potencial en la producción de este combustible, considerando que el Gobierno y los diferentes sectores políticos, proponen en su agenda potenciar las energías renovables, y con esto, la industria del hidrógeno verde.

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«A escala local, el objetivo es lograr cierta independencia de los combustibles fósiles, para disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero y, de esa manera, reducir nuestra huella, además debemos potenciar a que cada región tenga su propia forma de contribuir. Debemos redoblar los esfuerzos para cumplir lo más pronto con nuestra meta país de ser carbono neutral. Y en ese camino, se espera que el hidrógeno sea un actor relevante para lograrlo», añade.

En el marco de cómo ABB en Chile está aportando en la cadena de valor de este combustible, Andrade indica que recientemente la empresa se incorporó a la Asociación Chilena de Hidrógeno (H2 Chile). «Somos una de las 11 primeras empresas miembro orientadas a impulsar la industria del hidrógeno en nuestro país y ya estamos participando en las mesas técnicas de hidrógeno que está impulsando el Gobierno de Chile. Por lo demás, nuestros principales clientes de generación de energía han anunciado una estrategia del hidrógeno, por ejemplo, Enel, AES Gener y Colbún, a quienes debemos seguir entregando soporte con nuestras soluciones».

Proyectos

«Tenemos la tecnología y el conocimiento para aportar en toda la cadena de valor del hidrógeno verde», asegura Andrade, mencionando algunos de los diversos proyectos que tienen como protagonista a este combustible y en los que ABB está prestando sus servicios, en países como Australia, Suecia y Francia.

Uno de estos es el proyecto piloto «Hydrogen Energy Supply Chain» (HESC), que tiene como objetivo producir hidrógeno limpio de manera segura y eficiente en Australia, y transportarla a Japón, un proceso en el que ABB entregará soluciones de automatización, electrificación e instrumentación para la cadena de suministro de energía de hidrógeno.

Otra iniciativa interesante está en Francia. Lhyfe, empresa productora y proveedora de hidrógeno verde, escogió a ABB para implementar una solución de automatización en su primer sitio de producción. Esto a través del sistema de control distribuido Freelance y la plataforma digital ABB AbilityTM Manufacturing Operations Management (MOM). Estas soluciones controlarán todos los elementos involucrados en el proceso de producción de hidrógeno en el sitio de Bouin en la región de Vendée.

Hidrógeno verde: Misión Cavendish inicia tour de conferencias en tres regiones

Hidrógeno verde: Misión Cavendish inicia tour de conferencias en tres regiones

El 22 de septiembre comienza el Cavendish Tour 2020, el ciclo de conferencias en torno al desarrollo del hidrógeno verde enfocado a las regiones del país, donde la primera jornada se enfocará en las oportunidades que tiene la macrozona norte para el desarrollo de estos proyectos.

La iniciativa organizada por el Club de Innovación y la Asociación Chilena de Hidrógeno (H2 Chile), abarcará el potencial que presentan la zona norte (Tarapacá – Antofagasta – Atacama), sur (Bío Bío – Araucanía) y extremo sur (Magallanes), para el desarrollo del hidrógeno, usando energía renovable en su proceso de producción, mediante webinars con distintos especialistas, con exposiciones que girarán en torno al desarrollo de proyectos colaborativos que tengan un impacto económico y social.

Calendario

Las conferencias enfocadas en la zona norte se realizarán en cuatro jornadas: el 22 y 29 de septiembre, y el 6 y 13 de octubre, mientras que la zona extremo sur efectuará sus conferencias el 3, 10, 17 y 24 de noviembre. Por su parte, las jornadas para la zona sur se realizarán el 12, 19 y 26 de enero, para finalizar el 2 de febrero.

Los principales temas que se abordarán en las conferencias son: Hidrógeno Verde como oportunidad local, conocer los principales proyectos internacionales y nacionales, repasar los principales parámetros de la cadena de valor, identificar y cuantificar brechas, para finalizar con la identificación de oportunidades en curso.

Vea acá más información sobre la primera conferencia