Revista Beauchef - Especial Sustentabilidad

27 Revista Beauchef C omo un país con características úni- cas para el desarrollo de energías renovables no convencionales (ERNC), Chile ha visto en el hidrógeno verde (H2V) un camino real no solo para avanzar en la transición energética, que busca alcanzar y mantener la neutralidad de emisiones de ga- ses de efecto invernadero en nuestro país al año 2050, sino también para implementar un nuevo modelo de negocio, descarbonizando la economía chilena y transformando al país en un potencial exportador de energías limpias. Esta idea se ha visto potenciada debido a que, según datos del grupo Ember, el año pasado, por primera vez, Chile generó 27,5% de electri- cidad con energía solar y eólica, superando el 26,5% en base a carbón, en un periodo de 12 meses. Este hito refleja el positivo desarrollo de las ERNC en los últimos años, poniendo en valor aún más la puesta en marcha de la Estrate- gia Nacional de Hidrógeno Verde, lanzada en noviembre de 2020, la cual se engloba pos- teriormente en la Ley Marco de Cambio Cli- mático —promulgada dos años después— que busca un compromiso de toda la sociedad para enfrentar los desafíos de esta problemática mundial. En ella se plantean tres grandes obje- tivos a corto y mediano plazo: contar con 5 GW de capacidad de electrólisis en desarrollo al 2025, producir el hidrógeno verde más barato del planeta para el 2030 y estar entre los tres principales exportadores para 2040. De esta manera, el Ministerio de Energía estima que el H2V contribuirá con la reducción de emisiones contaminantes entre un 25% y un 27% al año 2050. El hidrógeno es un elemento químico —el más abundante del planeta— que en la Tierra solo existe en combinación con otros elementos. Su uso como combustible no es nuevo: tiene una alta densidad energética por unidad de masa, tres veces más que la gasolina y 120 más que las baterías de litio, además de ser ligero, transportable y almacenable. Por sí mismo el hidrógeno no genera emisiones contaminantes, pero al ser un vector energé- tico, es decir, requiere de un proceso químico para generar energía, es el método de produc- ción lo que lo hace ser un combustible limpio o no. En Chile y en el mundo, el hidrógeno se ha ob- tenido principalmente a partir de combustibles fósiles (hidrógeno gris), con un bajo costo de producción pero con una alta emisión de CO2. No obstante, la irrupción del hidrógeno verde producido por electrólisis (descomposición mediante corriente eléctrica) a partir de agua y energías renovables como la solar y eólica, lo transforman en un combustible ideal para acompañar la transición energética que busca el país. “ El hidrógeno puede ser utilizado en mezcla con otros productos, directamente como com- bustible o con celdas de combustible. En este último caso, se hace una especie de elec- trólisis inversa, donde se mezcla el hidró- geno con el oxígeno del aire, para luego pasar por una celda de combustible, obteniendo electricidad y agua. Este es el uso más interesante porque es la aplicación más directa del hidrógeno, y es como se utilizaría en el transporte y otros procesos que requieran gene- rar electricidad ” , explica Vicente Sepúl- veda, investigador del Centro de Energía (CE) de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) y estudiante del Magíster en Ciencias de la Ingeniería, mención Eléctrica. Actualmente, el hidrógeno se utiliza principal- mente en refinación de combustibles fósiles, en la producción de amoniaco y en la industria del acero; no obstante, su uso como H2V se ha Qué es el hidrógeno verde extendido a otras aplicaciones como el trans- porte o el uso domiciliario, y sus proyecciones podrían abarcar la industria aérea y la maríti- ma, entre otras. “ El gran potencial que tiene el hidrógeno verde —y que es su principal ventaja— es que, pen- sando en una industria, logra volver cero emi- siones a procesos que son difíciles de electri- ficar, en una matriz principalmente renovable. Por otra parte, es un combustible almacenable que puede seguir utilizando una estructura si- milar de proceso, como motores, por ejemplo. También, es una variable al transporte a bate- ría, utilizando celdas de combustible. Junto a esto, se suma la posibilidad de exportación. En Chile, en este momento, tenemos bastante vertimiento de energías renovables. Entonces, esa energía vertida puede ser almacenada en forma de hidrógeno ” , agrega el investigador. Fabricar un prototipo de una celda de fotoelec- trólisis para producir hidrógeno a partir de agua es el proyecto Fondef en el que trabaja la académica del Departamento de Ingeniería Química, Biotecnología y Materiales, Melanie Colet. Aportes de la FCFM Reportaje Especial Sustentabilidad / Reportaje El Ministerio de Energía estima que el H2V contribuirá con la reducción de emisiones contaminantes entre un 25% y un 27%al año 2050. Montaje experimental de una celda de fotoelectrólisis de agua para la producción de hidrógeno verde.