Hidrógeno verde 101

"Creo que un día el agua será un carburante, que el hidrógeno y el oxígeno que la constituyen, utilizados solos o conjuntamente, proporcionarán una fuente inagotable de energía y de luz, con una intensidad que el carbón no puede; dado que las reservas de carbón se agotarán, nos calentaremos gracias al agua. El agua será el carbón del futuro”.

Julio Verne lo dijo hace años y hoy parece ser una profecía digna de Nostradamus. Sin tener noción de la factibilidad de que sus palabras se materializaran, el autor de "20.000 leguas de viaje submarino" se adelantó a lo que hoy parece ser un hecho. Él vio en el agua una gran fuente de energía.

Hoy, mucho se habla del hidrógeno verde. La posibilidad de suplir la demanda energética con este combustible supone una luz esperanzadora en un escenario donde la escasez de energía se hace latente y la emergencia climática obliga a un cambio radical.

El hidrógeno verde es un sustituto real del gas natural que no emite gases de efecto invernadero en su combustión. Este combustible alternativo, a pesar de estar basado en un elemento sumamente abundante en la superficie terrestre, es bastante complejo de obtener ya que no se encuentra de forma aislada en la naturaleza. Esto, porque se consigue a partir de otras sustancias que lo contienen como el carbón y el gas natural.

Como sus fuentes son diversas, se clasifica en función de su valor sostenible. Es decir, en base a la cantidad de CO2 que se libera durante el proceso. Si bien el hidrógeno no genera gases de efecto invernadero en su combustión, si lo puede hacer en su producción. Con esto en mente es que se define de qué tipo es:

• Hidrógeno Negro: se obtiene de la gasificación del carbón que libera CO2.
• Hidrógeno Gris: se produce a partir de la reformación del metano por vapor a partir del gas natural. El proceso también genera emisiones de CO2. Este es, actualmente, la forma más utilizada para producir hidrógeno.
• Hidrógeno Azul: el hidrógeno es producido de la misma forma que el hidrógeno gris, pero a diferencia de este último, las partículas de CO2 son capturadas casi en su totalidad.
• Hidrógeno Verde: se produce directamente desde la electrolisis del agua que es la descomposición del agua en gases oxigeno e hidrógeno usando energía renovable. Esa energía puede ser fotovoltaica, eólica o hidroeléctrica. Hidrógeno producido de forma 100% limpia.

Con esto claro, la energía renovable es esencial para obtener hidrógeno verde. Sin ella nada es posible.

Lamentablemente no existe aún una red tan amplia de este tipo de energía en el mundo. Sin embargo, con el boom que está viviendo el tema hidrógeno verde puede ser que la energía renovable vuelva a ganar momentum y sus costos puedan verse disminuidos. Con eso, quedaríamos en buen pie.

Y aunque tener una red eléctrica renovable conectada a la matriz energética no es primordial, porque la producción de hidrógeno podría alimentarse de una planta ya sea fotovoltaica o eólica de manera exclusiva, sería ideal llegar a obtener lo que se denomina “sector coupling”. ¿Qué es eso? Un sistema integrado basado en energía renovable que se conecte directamente a la red eléctrica y que a su vez, si es que esa energía suple la demanda en su totalidad, lo que queda pueda producir hidrógeno verde. Si bien en la actualidad esto ya ocurre, lo interesante viene a continuación.

Cuando exista una disminución de la producción de energía solar o eólica, el hidrógeno verde podría suplir esta carencia energética, generando así este sistema integrado que se retroalimenta activamente. Pero, además podría servir como combustible para calefacción, para hacer funcionar industrias como las del vidrio, cemento, acero, o para el sector de transporte. Básicamente para industrias que inciden directamente en el calentamiento global.

Y aquí clave es entender que mientras la industria cementera aporta un 3% de los gases de efecto invernadero y la del acero un 7%, es el transporte, por lejos, el sector que deja la huella más grande con un 16,2%.

Distintos problemas, una misma solución:

Cada vez existen más tecnologías que utilizan esta forma de energía como respuesta. De hecho, una de las industrias donde más incidencia tendrá el hidrógeno verde en el futuro será, en efecto, el transporte.

Sin embargo, que el transporte individual utilice el hidrógeno verde de manera directa es todavía sumamente lujoso. Si bien en términos de eficiencia energética, hacerlo mejora lo que hoy se logra con los autos convencionales, tiene una perdida mucho mayor de energía que los autos eléctricos.

Además, encontrar puntos de recarga con hidrógeno verde es comparable a encontrar un oasis en un desierto. Esto esencialmente porque cuesta tres veces más que el hidrógeno producido por gas natural.

Sin embargo, si lo pensamos a nivel colectivo esta parece ser una solución para descarbonizar el transporte. De hecho, es interesante observar lo que está haciendo la compañía francesa "Alstom" en Europa. El año pasado, mientras las cuarentenas se tomaban nuestro día a día, la compañía finalizaba con éxito las pruebas de dos trenes impulsados con hidrógeno. A partir de 2022 serán 14 los trenes de esta tecnología que recorrerán Alemania.

Además, hace menos de un mes, Alstom anunció un acuerdo para desarrollar una flota en Reino Unido.

Pero no solo el transporte terrestre sería impulsado por este combustible sin emisiones. En la aviación, ZeroAvia completó en 2020 el primer vuelo del mundo con un motor de hidrógeno. ¡Un éxito! Pero sin el apoyo de las grandes compañías de la industria, estas pruebas podrían quedar solo en eso…en pruebas.

La buena noticia es que hace algunos días, United Airlines decidió invertir en ZeroAvia y ser la aerolínea con mayor compromiso en el ámbito medioambiental.

Puertas adentro

Si bien a nivel internacional el tema está tomando vuelo propio, puertas adentro -en Chile- también tenemos cosas para decir.

Nuestro país tiene un potencial enorme en este juego gracias a la capacidad en energías renovables que existe a lo largo del territorio nacional.

La radiación solar más potente del mundo se encuentra en Chile, con un factor de planta de 37% en el Desierto de Atacama, porcentaje que es mayor al promedio mundial.

A su vez, los vientos en el sur son tan fuertes que generan una capacidad de planta de entre 70% y 75%. Cabe recordar, que el factor de planta nos permite conocer el porcentaje producido por la planta en un periodo de tiempo en relación con el máximo que podría producir.

Estas razones crean un escenario donde el costo de producción del hidrógeno verde sería el más barato a nivel mundial para el 2030 con un promedio de US$1 el kilogramo

Estas bondades que nos entrega nuestro territorio han llamado la atención de los inversionistas extranjeros. A agosto de este año, ya había 60 proyectos de hidrógeno verde en la cartera chilena.

La Estrategia Nacional de Hidrogeno estableció que la inversión acumulada necesaria al 2050 será de US$330 mil millones y que las exportaciones desde Chile podrían comprender más allá del 10% del PIB nacional. Eso es más que el porcentaje que aportan las exportaciones de cobre actualmente. Lo cual es increíble, entendiendo que el cobre supone la mitad de las exportaciones totales de nuestro país.

Un ejemplo de estos mega proyectos es el que se firmó hace algunas semanas en la región de Magallanes. Que además es el proyecto más grande que existe hasta el momento en nuestro país. "H2 Magallanes" de la empresa francesa Total Eren tendrá una capacidad instalada eólica de 10 GW, contará con una planta desalinizadora, una de amoniaco e instalaciones portuarias.

Esta es una mega inversión que da luces de un futuro promisorio. Con esto, creo que el hidrógeno verde no solo será el futuro del mundo, sino que también podría convertirse en un salario más que importante para nuestro país.