Con la misión de descarbonizar el planeta a 2050, países de todo el mundo están apostando en el desarrollo tecnológico para poder responder a las nuevas industrias que requeriremos. José Rodríguez, el investigador chileno más citado en el mundo en el ámbito de la ingeniería, explica, desde lo más básico, cómo se produce el hidrógeno verde y sus principales aplicaciones en nuestro día a día.
1- Comencemos por lo principal, ¿qué es el hidrógeno?
El hidrógeno es el elemento químico más abundante en la naturaleza. Está presente en el 75% de toda la materia en la Tierra, por lo que cuenta con numerosas posibilidades. A partir de él, se puede obtener energía eléctrica, térmica o mecánica sin emisiones de CO2 y con un alto rendimiento. A su vez, al no encontrarse en estado puro hay que procesar otros compuestos para obtenerlo, por lo que estos procesos son lo que determinan finalmente si se trata de un combustible sustentable o no.
2- El hidrógeno es una fuente de energía versátil y almacenable
Una ventaja clave del hidrógeno es que actúa como una fuente de energía versátil y almacenable. De este modo, convertir la electricidad en hidrógeno verde es crucial para maximizar la eficiencia de las fuentes de energía renovable como la eólica y la solar, que dependen de otros factores ambientales. A su vez, la versatilidad de este elemento permite no solo descarbonizar áreas como el transporte o calefacción donde la energía renovable tiene potencial, sino también librar de carbono a los procesos industriales que no pueden electrificarse.
Con esto, puede contribuir a que algunos productos y aplicaciones de los que no queremos ni podemos prescindir en nuestra sociedad sean más respetuosos y conscientes con el cuidado del medio ambiente.
3- ¿De qué manera obtenemos hidrógeno verde? ¿En qué se diferencia con el hidrógeno azul?
Esta tecnología se basa en la generación de hidrógeno —un vector energético— mediante un proceso químico conocido como electrólisis. Básicamente, consiste en la obtención de hidrógeno a partir de la escisión de la molécula de agua, separándola en hidrógeno molecular (H2) y oxígeno molecular (O), aplicándole electricidad generada a través de energías renovables (eólica, fotovoltaica), lo que rompe el agua. Este proceso no tiene emisiones de GEI (gases de efecto invernadero). Así, el hidrógeno conseguido se almacena y se inyecta en una pila de combustible donde reacciona con oxígeno y produce electricidad, vapor de agua y calor.
Los colores solo simbolizan los distintos procesos y las materias primas utilizadas para su producción. En el caso del hidrógeno azul, este se basa en el gas natural. En concreto, se obtiene hidrógeno por la modificación de metano y de este proceso se obtiene hidrógeno (H2) y dióxido de carbono (CO2); este último se puede capturar y utilizar, pero el proceso no es 100% eficiente, por lo que entre el 30% y 35% de CO2 es liberado a la atmósfera.
4- ¿Cuáles son sus principales aplicaciones? ¿En qué tipo de industrias?
Hay mucho interés en el hidrógeno verde y en sus aplicaciones, ya que urge reemplazar nuestra actual matriz energética y sustituir los combustibles fósiles como el petróleo, carbón y gas natural a energías renovables o más limpias para el medio ambiente como la solar, eólica e hidráulica.
Dentro sus principales usos destacan su capacidad de almacenamiento energético, que consiste en guardarlo, al igual que el gas natural, con la opción de reutilizar la red de tuberías existente y contribuir como soporte a la red eléctrica. A su vez, la gran versatilidad del hidrógeno verde también asoma como una alternativa con gran potencial para sustituir a los combustibles fósiles en la industria cementera o metalúrgica. O en aquellos nichos de consumo que son muy complejos de descarbonizar, como el transporte de camiones mineros, barcos o la aviación.
Finalmente, dentro de los usos domésticos y dada su alta producción de calor, se puede aplicar para la calefacción y en pilas de combustibles con el fin de generar electricidad para los hogares y producir agua caliente sanitaria (acs), por ejemplo.
5- Chile tiene gran potencial en la materia, ¿qué falta para ser líderes a nivel mundial?
Hoy en día las grandes potencias están enfocadas en ser protagonistas en esta era de la transición energética. Considero que impulsar la innovación en hidrógeno verde es una de las acciones claves y está dentro de los pilares para impulsar el crecimiento económico en el país. Chile tiene una enorme oportunidad para descarbonizar sus principales clústeres industriales y mineros, por ejemplo, pero debemos ser ágiles y competitivos para ser capaces de atraer capitales privados.
Si Chile no es competitivo a nivel internacional para atraer capitales, el desarrollo del hidrógeno verde no va a ocurrir. Hay una tarea pendiente en materia de regulación y la necesidad de discutir los modelos de producción y uso, sin duda un tema que debe ser más eficaz si queremos ser actores claves en este proceso de transformación y aplicación de energías limpias para el medio ambiente.
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