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Hidrógeno verde: el combustible del futuro

Por Patricio Lillo, Master of Science, University of Victoria, académico del Departamento de Ingeniería de Minería UC y profesor del Diplomado en Gestión del Negocio y Operaciones Mineras.


Durante el último tiempo, el hidrógeno ha levantado mucho interés como una alternativa promisoria para reducir los gases efecto invernadero (GEI). Esto gracias a la posibilidad de producir hidrógeno verde mediante electrólisis, un proceso que permite separar la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno usando electricidad. Así, si la energía utilizada viene de fuentes sin emisiones de GEI, como solares o eólicas, se tiene un combustible con cero emisiones.

Otra de las ventajas del hidrógeno es su alto poder calorífico (capacidad de entregar energía por unidad de masa) que es tres veces mayor que el diésel (120 MJ/kg versus 40 MJ/kg). Esto implica que se necesita menos masa de combustible por cantidad de energía necesaria para transportar.  Además, la producción de hidrógeno se presenta como una alternativa para absorber la producción de energía eléctrica de paneles solares fotovoltaicos durante las horas peak y así facilitar la penetración de fuentes renovables intermitentes en el sistema eléctrico chileno y mundial.

El hidrógeno presenta diversas aplicaciones, tales como el transporte de vehículos de carga y pasajeros, mediante el uso celdas de combustible, las que que revierten el proceso de electrólisis. O bien, en aplicaciones de combustión dual, en que el hidrógeno es mezclado con combustibles diésel antes de ser inyectado en el motor a combustión interna.

A la vez, si se dan las condiciones de generación de energía eléctrica apropiadas, el hidrógeno puede ser un gran aporte en fuentes estacionarias, tales como estaciones aisladas del sistema eléctrico, o bien, usarse como complemento en la combustión en calderas, en centrales de centrales de respaldo (incluso bajas dosis de hidrógeno en la mezcla aumentan la eficiencia general del proceso), en la industria siderúrgica o derechamente en centrales térmicas si se dan las condiciones de costo.

Sin embargo, a pesar de estas cualidades existen ciertos desafíos por superar para establecer esta industria. Uno de los principales es la reducción del costo medio de producción de hidrógeno mediante electrólisis. Actualmente, no más del 5% del hidrógeno que se utiliza en el mundo es producido de esta manera. El resto del hidrógeno usado hoy en día proviene del tratamiento de gas natural o carbón. Las economías de escala prometen reducir el costo de producción de hidrógeno verde.

Otro desafío, es que, a pesar del alto poder calorífico del hidrógeno, la densidad energética del hidrógeno es relativamente baja. Esto quiere decir que se necesita mucho volumen para almacenarlo en condiciones gaseosas. Así, existen multitud de desafíos respecto a las tecnologías de almacenamiento de hidrógeno a finde aprovechar su alto poder calorífico.

Hoy en Chile la minería lleva la delantera en el uso de hidrógeno como combustible. Existen actualmente dos pilotos en marcha que prometen desarrollar las competencias necesarias para el uso de este combustible en dicho sector. En esta línea, uno de dichos pilotos consiste en el desarrollo de combustión dual para camiones de alto tonelaje. Mientras que el segundo, en el desarrollo de cargadores para minería subterránea.

A este llamado deben sumarse otros sectores en el país. Es necesario impulsar pilotos que permitan a la ciudadanía familiarizarse con esta tecnología, por ejemplo, levantado pilotos en transporte público, tales como buses o taxis. De esta manera, la gente comenzará  a crear conciencia de esta alternativa que promete cambiarle la cara a la manera en que nos transportamos, y también, a nuestro país.

** Revisa el Diplomado en Gestión del Negocio y Operaciones Mineras.

Fuente: Educación Profesional UC.  

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