abril 25, 2022 | Industria
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.
abril 21, 2022 | Industria
Un proyecto financiado por el Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (Fondecyt) se realizará entre 2022 y 2024, a cargo de Francisca Jalil, investigadora del Centro de Transición Energética (Centra) de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Adolfo Ibáñez. La iniciativa busca explorar la factibilidad del uso del hidrógeno verde como vector energético para suministrar demandas térmicas (calefacción y agua caliente), utilizando como caso de estudio las ciudades de Temuco y Padre Las Casas, emplazamientos poblacionales con las tasas más alta de contaminación atmosférica por uso de leña.
De acuerdo al 2021 Air Quality Report (IQAir), de las 10 ciudades más contaminadas de Latinoamérica y El Caribe, Chile cuenta con al menos 7 ciudades, las que principalmente se ubican al sur de nuestro país (Angol, Padre Las Casas, Coyhaique, Coronel, Temuco y Nacimiento). Sin duda aquellas con alto consumo de leña contribuyen a elevar las emisiones de material particulado 2.5, y ya analizan alternativas costo-efectivas que permitan reemplazar otras fuentes de energía y calefacción. La leña es considerada carbono neutra, por lo que no incidiría en el cambio climático, no obstante sí emite material particulado, afectando la salud de las comunidades.
Por otro lado, el cambio climático es uno de los grandes desafíos a los que se enfrentan diversas regiones globalmente. Chile ha establecido su compromiso de llegar a la carbono neutralidad al 2050, que implica reducir sus emisiones de CO2, y de reducir sus emisiones de carbono negro en un 25% con respecto a los niveles del 2016 durante la próxima década, lo que implica la reducción de material particulado 2.5. No obstante, las demandas térmicas son unos de los servicios energéticos más urgentes y complejos de descarbonizar a nivel global, ya que se requieren cambios profundos en la infraestructura para alejarse de su provisión histórica mediante combustibles fósiles a nivel global, y mediante leña a nivel nacional.
Francisca Jalil cuenta con amplia trayectoria en la investigación de esta materia y de hecho, terminó su doctorado en la descarbonización de los sistemas urbanos de Reino Unido en el año 2018. «El objetivo es identificar alternativas tecnológicas y compatibles con la identidad socio-cultural de algunas comunidades, además de los costos de un eventual cambio y la aplicación de políticas acordes. Siempre hay que insertarse en un contexto y considerar factores como el clima, la densidad de demandas, los recursos disponibles, el consumo de energía doméstico e industrial, además de elementos socioculturales», sostiene.
La especialista asegura que muchas veces lo más costoso para suministrar demandas térmicas son las redes de distribución de los energéticos, y la absorción de su costo depende, entre otras, de la densidad poblacional en el área de estudio. «Si bien Chile puede tener ventajas en cuanto al costo de producción del hidrógeno verde por el alto recurso solar y eólico, persiste un debate acerca de los costos asociados a su trasporte. Quizás en ciudades como Punta Arenas, con alto uso y redes de gas natural, el hidrógeno verde sea una buena alternativa para uso doméstico, no obstante existen otras variables culturales en ciudades como Temuco que hacen predecible cierta resistencia en la transición energética».
En el caso de Chile, un 38% del total de la demanda energética residencial es provista por la combustión de la leña para proveer demandas térmicas. Esto implica un desafío, ya que se requiere reducir el uso de esta fuente baja en CO2, para reducir las emisiones de carbono negro (material particulado), y a la vez no incrementar las emisiones de gases de efecto invernadero. El hidrógeno verde ha emergido como una alternativa para descarbonizar las demandas térmicas, y las condiciones geográficas de Chile podrían permitir su producción barata vía electrólisis del agua alimentada por energía solar y eólica.
Pese a este escenario, falta evidencia científica acerca de cómo sería una cadena de suministro de hidrógeno verde en Chile, y sus implicancias económicas y medioambientales. «Estas cadenas se pueden desagregar en distintas componentes, y varias posibles tecnologías para cada componente. Dada el alto número de combinaciones posibles, se pueden utilizar modelos de optimización de cadenas de suministro de hidrógeno, que son herramientas que permiten evaluar múltiples configuraciones simultáneamente, dependiendo de los recursos locales y usos finales», puntualiza Francisca Jalil.
La investigadora añade que falta evidencia de modelos espacialmente explícitos que minimicen los costos de las cadenas de suministro de hidrógeno, que incorporen explícitamente la infraestructura y tecnologías asociadas al uso de agua – junto con el resto de las componentes en una cadena de suministro de hidrógeno – y que puedan estimar las huellas hídricas y de carbono. Esto es crucial en un país como Chile, donde el hidrógeno verde podría ser producido en zonas de escasez hídrica.
Con respecto a la descarbonización de las demandas térmicas urbanas, la literatura discute varias alternativas, como las redes de calor distrital, el cambio a combustibles bajos en carbono (como el hidrógeno), y la electrificación del calor por medio de bombas de calor, entre otras. Los modelos urbanos de energía permiten comparar estas alternativas y sus combinaciones, siendo capaces de representar las interrelaciones entre el suministro energético, la infraestructura de las redes, y las tecnologías de uso final, junto con sus costos e impactos ambientales. A la fecha, no se ha encontrado en la literatura un modelo que pueda comparar sistemáticamente estos elementos a altas resoluciones espaciales, incluyendo explícitamente las redes e infraestructura de gas, biomasa, calor distrital, solar térmica, e hidrógeno, y que consideren los gases de efecto invernadero, contaminación de aire, y huellas hídricas.
abril 18, 2022 | Industria
La Universidad de Los Andes realizará curso sobre Hidrógeno Verde, Potencial y Regulación en Chile. Contará con 4 clases acerca de la parte técnica de los proyectos de hidrógeno verde, regulación, el uso como combustible y la normativa ambiental.
Estas clases estarán distribuidas en; la primera, la parte técnica de los proyectos de hidrógeno verde; luego, habrá dos clases referidas a la regulación de los mismos: una sobre el hidrógeno verde como combustible y la otra acerca de la normativa ambiental. Finalmente, en la última clase se abordarán los principales aspectos legales relacionados al financiamiento y desarrollo de los proyectos (en particular, los modelos contractuales utilizados), según explican desde la casa de estudios.
La modalidad será online, los días jueves de 17:30 a 18:30, en las fechas 5, 12, 19 y 26 de mayo del 2022. Para conocer todos los detalles y valores puedes hacer clic en el siguiente enlace.
abril 12, 2022 | Industria
Con el compromiso de efectuar un trabajo colaborativo entre la seremia de Energía de Tarapacá y la Ilustre Municipalidad de Iquique, concluyeron su reunión protocolar las autoridades locales, instancia que centró su trabajo en el bienestar de las familias iquiqueñas.
Entre los puntos abordados, destacan el impulso a la electromovilidad, generación de energía limpia en puntos estratégicos de la comuna, luminarias públicas, mejoramiento en la infraestructura escolar, proyección de operaciones de distinta índole con hidrógeno verde, entre otros, así como el traspaso de conocimientos en el área de la eficiencia energética a los vecinos de la comuna, a través de programas ministeriales.
“Se trato de una reunión muy provechosa donde acordamos trabajar por el desarrollo de proyectos energéticos, principalmente aquellos que van en beneficio de las personas, como también el impulso a la electromovilidad con especial énfasis en la seguridad de la comuna, edificaciones eficientes, implementación de sistemas para generación de agua potable en lugares aislados, entre otros; son acciones que por un lado aprovechan la energía solar que abunda en la zona norte, resguardan el cuidado del medio ambiente, y permiten entregar una respuesta a la ciudadanía”, explicó la seremi de Energía de Tarapacá, Verónica Schiller.
Por su parte, el alcalde de la Ilustre Municipalidad de Iquique, Mauricio Soria, se refirió a la importancia de la coordinación entre las instituciones. “Hemos abordado muchos temas que hemos venido trabajando y otros que se están proyectando en beneficio de la comunidad de forma eficaz, por lo que estamos muy felices de encontrarnos con la seremi, porque coordinamos las directrices para trabajar de forma colaborativa y rápida, que es lo que necesita nuestra ciudad y región. Hoy tenemos la posibilidad como municipalidad de trabajar con el gobierno central y local para cumplir con la ciudadanía, por eso es importante esta reunión, que nos permite coordinar un trabajo mancomunado para llegar con soluciones concretas”.
Reconocimiento a municipio de Iquique
Profesionales municipales de Iquique fueron destacados durante su participan en las asesorías especializada que impartió la Agencia de Sostenibilidad Energética, ya que solamente tres municipios participaron a nivel nacional.
Se trata del equipo de profesionales del área de proyectos energéticos de la Ilustre Municipalidad de Iquique, quienes con estas asesorías podrán incorporar la electromovilidad en sus operaciones, a través de la Aceleradora de Electromovilidad, que busca transitar hacia la movilidad eléctrica en organizaciones del sector público privado. Asimismo, medir la factibilidad en el desarrollo de este tipo de proyecto, con miras a su implementación.
abril 7, 2022 | Industria
Hasta el 14 de abril se extendió el plazo de inscripción del IV diplomado en economía de hidrógeno verde que realiza el departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Santiago de Chile (Usach).
El Diplomado en Economía del Hidrógeno entrega una visión integrada de lo que significa la industrialización del Hidrógeno como vector energético, considerando los aspectos técnicos, económicos, de gestión y legales, según indica la casa de estudios.
Asimismo «este programa permitirá a los participantes comprender los distintos procesos, desde la generación del hidrógeno y sus usos, pasando por almacenamiento, transporte, distribución y dispensado, considerando la cadena de valor, normativa, seguridad, y desarrollo territorial y social. Además, les permitirá conocer el mercado nacional, internacional, y proyectos actuales y futuros».
El programa tendrá una duración de 180 horas cronológicas (90 hrs cronológicas presenciales y 90 hrs cronológicas asincrónicas) y toda la información adicional la puede encontrar haciendo clic aquí.
