Columna de opinión escrita por representantes de WSP Chile y Argentina: Pablo Razazi, gerente de Mercado de Energía, Miguel Fagalde, jefe de Proyectos de Hidrógeno, y Bruno Pumarino, jefe de proyectos de Energía.
Con miras a lograr la descarbonización de la matriz de energía hacia el 2030 y el net-zero al 2050 es que Chile ha definido el uso del hidrógeno como combustible alternativo, dentro de su plan de transición energética. Considerando que, aún cuando el país es responsable de sólo un 0,3% de las emisiones de gases de efecto invernadero en el mundo, Chile tiene un enorme potencial de generación de energía renovable, con abundante radiación solar en el norte, y fuertes y constantes vientos en el sur. En virtud de lo anterior, es que se ha definido como objetivo el producir hidrógeno bajo en emisiones aprovechando este enorme potencial de generación de energías renovables.
El hidrógeno es el elemento más simple y abundante en la tierra y ha sido un componente clave en muchos procesos industriales durante años. Aún cuando su producción no es nada nuevo, la mayor parte del hidrógeno industrial se ha generado a partir de derivados de la refinación del petróleo o utilizando electrolizadores alimentados con energía no renovable; razón por la cual, históricamente, no se consideraba como un producto sostenible. Pero en la actualidad, el hidrógeno se ha convertido en objeto de interés sin precedentes por su promesa de ser el sustituto de los combustibles fósiles.
La novedad es el componente “verde” en el hidrógeno, que se obtiene dividiendo el agua mediante electrólisis con energía renovable. Esta fuente limpia, sumada a la capacidad del H2 como combustible, lo hace muy atractivo desde el punto de vista ambiental. Sumado a lo anterior, lo que finalmente lo convierte en un combustible sustentable es el hecho de que, luego de su combustión, la única emisión que deja es vapor de agua. No hay participación del carbono ni liberación de éste a la atmósfera.
Sus beneficios son tales que el Consejo del Hidrógeno, un organismo del sector fundado en 2017, afirma que podría satisfacer una quinta parte de las necesidades energéticas del mundo para 2050, mientras que Goldman Sachs estima que el mercado mundial potencial podría tener un valor de 11,7 billones de dólares.
En un mundo en transición hacia la carbono neutralidad, esta solución ha llevado a más de 30 gobiernos a elaborar estrategias para crear una nueva economía del hidrógeno: la Unión Europea, por ejemplo, quiere generar un millón de toneladas de hidrógeno renovable al año para 2024, y llegar a 10 millones a finales de la década.
Para los países sin capacidad de producción de gas natural, como lo son varios dentro de la región, la construcción de una infraestructura de hidrógeno verde representa una opción aún más atractiva. Chile depende de las importaciones de combustibles fósiles para satisfacer el 90% de sus necesidades energéticas. Sin embargo, dispone de enormes recursos renovables en forma de energía solar y eólica, por lo que producir H2V representa una oportunidad no sólo de reducir emisiones, sino, sobre todo, de asegurar la independencia energética.
En Chile, el elemento fue declarado un combustible alternativo recién a comienzos del año 2020. No mucho después de esto, a finales del 2020, el país publicó su Estrategia Nacional de Hidrógeno Verde. Este hito dio puntapié inicial a los trabajos para tener una normativa adecuada en su uso industrial, incluyendo el transporte y almacenamiento de éste.
Además de descarbonizar la matriz energética en el país, la minería ha explorado el uso del hidrógeno de manera paralela con el objetivo de sustituir el actual petróleo por un combustible sustentable. En un país que se extiende 4.270 km de norte a sur, los beneficios que esta opción puede aportar en el transporte pesado de otros sectores también serán importantes. A lo anterior se suman las oportunidades que posibilita el implementar este tipo de energía para uso comercial, motivos evidentes para evaluar su potencial como una fuente de energía de consumo doméstico, vehicular y para aerolíneas.
Para seguir impulsando y consolidando la industria de hidrógeno verde en Chile, desde WSP, consideramos que, a nivel país aún se tienen que resolver algunas barreras críticas, estas son:
Costos: Debemos manejar las expectativas y traer la producción de hidrógeno verde a la realidad. Antes de pensar que dentro de uno o dos años el usuario podrá ir a la estación de servicio a llenar su estanque con hidrógeno verde, o que esta sea la energía que abastece a un hogar, se debe superar el obstáculo de la oferta y demanda. El mayor desafío para hacer disponible el consumo de hidrógeno de forma transversal, es poder producirlo a bajo costo. En la actualidad un kilo de hidrógeno verde (H2V) tiene el valor en torno a los $ 15 USD, lo que resta su capacidad de competir con otros combustibles, para que sea competitivo su precio debe descender al orden de entre $ 1 a $ 2 USD por kilogramo.
Almacenamiento: El hidrógeno concentra tres veces más energía por unidad de volumen que los combustibles convencionales, lo que representa un beneficio en términos de rendimiento, pero al mismo tiempo conlleva grandes riesgos desde el punto de vista de su manejo. El hidrógeno se considera un gas altamente inflamable y explosivo, por lo tanto, su manejo se hace más complejo y el riesgo de un accidente es mayor que el caso de otros combustibles. Un claro ejemplo de su inflamabilidad y peligro quedó demostrado por la catástrofe del dirigible Hindenburg en 1937, en la que murieron 35 personas al explotar a su llegada a la ciudad de New York, en Estados Unidos, y cuya causa aún no se ha determinado.
Transporte: Si bien en la actualidad existe una norma para el transporte de gases por carretera, y hay sistemas capaces de llevarlo en forma segura, debemos considerar que mientras un camión transporta petróleo o gas licuado en un cilindro a menos de cien libras de presión, el hidrógeno es transportado bajo presiones en torno a las 5 mil libras. Esto obliga a transportar el hidrógeno en seis u ocho cilindros más pequeños, para minimizar el riesgo que podría causar la explosión de uno de estos contenedores en una carretera o ciudad. El “Department of Transportation” (DOT) en Estados Unidos regula el transporte en carreteras y pone como límite 300 kilos, pudiendo considerar en casos especiales el transporte de hasta 500 kg a mayores presiones.
Regulaciones: Para que todo esto llegue a buen puerto, el hidrógeno tendrá que superar no solo desafíos técnicos, porque requiere de infraestructura y cadenas de suministro completamente nuevas, sino también tendrá que solucionar cuestiones de disponibilidad de conocimientos en la materia, contar con un marco regulatorio que permita la implementación de proyectos y la creación de una industria principalmente exportadora del elemento.
El potencial económico del elemento
Considerando el tamaño de la economía chilena y el potencial de uso del hidrógeno a nivel país, las mayores oportunidades para el desarrollo de esta industria radican en el aprovechamiento de recursos naturales para la generación de energía renovable, como el sol y el viento, y su utilización en la producción de hidrógeno verde para exportación.
Los servicios y disciplinas que se asocian a todos los aspectos de la generación de hidrógeno no sólo involucran distintas especialidades, sino que además deben contribuir a solucionar los aspectos técnicos asociados a la producción de H2V de manera eficiente y económica, incorporando los ámbitos de manejo y almacenamiento del elemento, la tramitación de permisos y obtención de la licencia para operar las instalaciones asociadas a su producción, almacenamiento y transporte.
En WSP poseemos no sólo la capacidad para enfrentar cada uno de estos procesos, sino que además hemos acumulado a través del tiempo, la experiencia en el desarrollo de proyectos de producción, almacenamiento y uso del hidrógeno. Bajo una misma organización, entregamos una mirada transversal abordando los aspectos ambientales y de permisos, junto al desarrollo de la ingeniería necesaria para la implementación de un proyecto en torno al hidrógeno, ya sea este verde o no. Cada una de las áreas involucradas, desde la generación de energía renovable, la electrólisis para la producción de hidrógeno, su almacenamiento y uso en distintas formas, como materia prima en la industria química o como combustible, pueden ser abordados por especialistas dentro de WSP.
Como WSP estamos convencidos que los proyectos deben ser innovadores, bien diseñados, analizando los diferentes riesgos técnicos, ambientales y sociales de cada uno de ellos, de tal manera de asegurar el éxito de esta industria naciente. Para hacer esto tangible, utilizamos la metodología Future Ready®, programa global de innovación y sustentabilidad de WSP que busca, a través del estudio de tendencias clave: Clima, Sociedad, Tecnología y Recursos, tener una visión más clara del futuro, generar una diferencia con nuestra competencia e incentivar el pensar diferente, innovar y estar preparados para el futuro. Esto es esencial para la labor que desempeñamos en WSP ya que nuestros Clientes y Comunidades cuentan con nosotros para enfrentar el mundo del mañana.
En esta línea, podemos destacar algunos casos de éxitos que hemos tenido como empresa en territorio chileno, entre ellos; un análisis del potencial de proyectos de hidrógeno en mercados de carbono, donde analizamos las metodologías, realizamos una estimación del potencial de reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero de los proyectos de hidrógeno y un análisis de las alternativas para su participación en los mercados de carbono, según el artículo 6 del Acuerdo de París.
También destacamos una herramienta de estimación de reducción de emisiones de GEI a partir de proyectos de Hidrógeno Verde, desarrollada para ser utilizada por el Ministerio de Energía, para evaluar el potencial de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) de diferentes proyectos de hidrógeno y elaboración de un manual de usuario.
En la actualidad estamos desarrollando proyectos a nivel conceptual y también elaborando Estudios de Impacto Ambiental de proyectos de estas características, sin embargo y respetando las decisiones de nuestros clientes, estos se encuentran bajo acuerdos de confidencialidad.