Hacia un mercado global del Hidrogeno Verde, Chile y Uruguay quieren ser los abanderados en la región – Lic. Ezequiel Viera (desde Uruguay)

Hace poco más de 100 años surgieron una serie de tecnologías que revolucionaron nuestro mundo, desde automóviles, aparatos electrónicos, satélites y polímeros plásticos sin los cuales no podríamos concebir nuestro estilo de vida moderno. Pero esa no es toda la imagen completa, si bien toda esta tecnología hace más confortable la vida de millones y millones de personas alrededor del mundo, también hay que considerar las consecuencias insospechadas que han provocado sobre el medio ambiente, en buena medida consecuencia de su alta dependencia de los combustibles fósiles para su fabricación y funcionamiento. Durante el último siglo hemos dependido del petróleo, el gas natural y el carbón. Solo para considerar actualmente el 90% el consumo energético global está cubierto por fuentes no renovables, necesitamos de estos elementos para calefaccionar, refrigerar, viajar, trasladar bienes, generar electricidad, fundir metales, así como para producir alimentos, fertilizantes, plásticos, entre otros tantos. Toda la industria agropecuaria, minera, automotriz, la tecnológica-científica dependen de estos combustibles para mantener la economía mundial funcionando

El uso masivo de los hidrocarburos por un periodo de tiempo tan prolongado ha liberado cantidades masivas de dióxido de carbono y de otros gases de efecto invernadero que retienen la energía solar en nuestra atmósfera, lo cual está provocando el cambio de los patrones climáticos a escala global. Si bien el cambio climático por la acción del hombre es un fenómeno que fue identificado desde la década de 1950, no fue sino hace tres décadas que está cuestión comenzó a posicionarse en la agenda pública de los gobiernos, motivándolos a tomar acciones concretas para reducir nuestra dependencia de los hidrocarburos y combatir el cambio climático. La manifestación más clara del consenso internacional que ha logrado este tema es el acuerdo de Paris de 2015 que busca reducir el aumento global de la temperatura por debajo de los 2 grados centígrados sobre los niveles pre-industriales. Si bien la reducción en solo 2 grados de aumento global de las temperaturas se escucha como algo sencillo, hay que entender que este acuerdo implica la necesidad de promover la transición económica de muchos países hacia modelos de desarrollo sostenible con baja o nula emisión de carbono para mediados de siglo. Esto supone el firme compromiso por apostar en las energías renovables, mejorar la sostenibilidad de la agricultura, des-carbonizar los medios de transporte y rediseñar los mercados de punta a punta.

Para los países ricos que ya poseen una industria desarrollada con altos niveles de emisión de carbono les resultara extremadamente difícil cumplir con todas las medidas necesarias para des-carbonizar sus economías, debido a que poseen toda su matriz productiva dependiente de los hidrocarburos. Incluso los pequeños cambios en colosos como China o EEUU tendrían costos económicos astronómicos. Si bien la transición a un modelo económico sostenible significa un reto monumental, también ofrece una serie de oportunidades a muchos países de convertirse en referentes en la lucha contra el cambio climático en la medida en que logran desarrollar un modelo productivo sostenible. Es aquí donde Chile y Uruguay quieren dar un golpe en la mesa y posicionarse como jugadores clave en la transición económica haciendo una apuesta decidida por el hidrogeno verde.

Pero ¿Qué es el hidrogeno verde? Y ¿Por qué estos países latinoamericanos están tan interesados en producir y exportar este tipo de hidrogeno? Para responder estas preguntas primero tenemos que entender algunas cuestiones sobre las energías renovables, dos en particular: la alternancia y el almacenamiento.

El primer problema que tienen las energías renovables como la energía solar, eólica o hidroeléctrica es la alternancia, la cual, es la variación en la producción que puede producirse cuando la fuente de energía sufre algún cambio. Dicho de otra forma, una plata de paneles solares producirá más energía mientras más horas de luz solar reciba, en un día nublado los paneles naturalmente solo producirán una fracción de su capacidad. Lo mismo aplica a todas las energías renovables y puede convertirse en un obstáculo para asegurar un suministro constante a la red eléctrica.

El segundo problema está relacionado al almacenamiento de la energía dado que las energías renovables generan básicamente electricidad, por lo que su producción es volcada a la red eléctrica para que llegue a los puntos de consumo lo más pronto posible. Almacenar electricidad es posible mediante el uso de baterías, nuestros dispositivos electrónicos por ejemplo utilizan esta tecnología, pero las escalas para almacenar energía para una ciudad, provincia o país son tan ridículamente grandes que las baterías dejan de ser una opción viable. Por otra parte el uso de baterías trae problemas relacionados a la explotación de los minerales como el litio que son altamente contaminantes.

El problema del almacenamiento ha sido una de las grandes limitantes para el desarrollo de las energías renovables, dado que sin la capacidad de almacenar los excedentes renovables para aprovecharlos cuando el nivel de producción disminuye, ha provocado que muchos hayan optado por mantener una matriz energética basada en hidrocarburos, las cuales no presentan estos problemas. O al menos eso es lo que se creía, porque en los últimos años muchos han propuesto que el hidrogeno puede convertirse en la solución definitiva para avanzar hacia un modelo económico sostenible.

Pero a todo esto ¿cómo nos ayudaría el hidrogeno a cumplir las metas del acuerdo de Paris de reducir nuestras emisiones? Primero que nada tenemos que saber que el hidrogeno no es un elemento extraño, quizás muchos lo recordemos de las clases de química como el primer elemento de la tabla periódica, compuesto solamente por un protón y un electrón. El hidrogeno es el elemento más común del universo, prácticamente ¾ partes de todo lo conocido es hidrogeno, incluyendo la energía que recibimos del sol producida por la fusión de hidrogeno en su núcleo. La cuestión es la dificultad de encontrar hidrogeno en estado puro, aquí en la tierra los átomos de hidrogeno forman parte de otros elementos, como lo es el agua, H2O, 2 átomos de hidrogeno por 1 de Oxigeno, por lo que podemos extraer hidrogeno a partir de un proceso llamado electrolisis, el cual consiste en hacer circular una gran cantidad de energía eléctrica por el agua para deshacer los enlaces del hidrogeno y oxigeno, y así obtener estos elementos por separado. De hecho este proceso se conoce desde el siglo XVIII pero la energía empleada para realizar el proceso de electrolisis provenía de la quema de combustibles fósiles, por lo que a este hidrogeno se le llama hidrogeno gris pues en su proceso de fabricación se emiten muchos gases de efecto invernadero.  Este tipo de hidrogeno no ofrece una solución contra el cambio climático porque no solo produce grandes cantidades de dióxido de carbono sino que tampoco es un combustible viable porque tiene implícitos los costos del petróleo y el carbón.

Por muchísimo tiempo el hidrogeno permaneció al margen pero en los últimos años ha comenzado a sonar con fuerza la idea del hidrogeno verde, que no es otra cosa que aprovechar los excedentes energéticos de las renovables para producir hidrogeno sin emisiones de carbono. Como un gas puede ser almacenado como una reserva de energía electroquímica hasta el momento en que se necesite usar, similar a los hidrocarburos.
Como tal cabe aclarar que el hidrogeno si bien es un gas no se somete a ningún proceso de combustión para generar energía, sino que mediante una nueva tecnología de pilas de combustible con membranas de nano-poros genera electricidad. En la media en que el hidrogeno intenta pasar por esta membrana con nano-poros se descompone al permitir solo el paso del protón, por lo que el electrón debe recorrer un circuito eléctrico que genera electricidad para que al final de dicho circuito el electrón se rencuentra con su protón y se mezcla con el oxigeno del aire para generar agua como producto final de desecho.

Detrás de la tecnología de las pilas de combustible han surgido muchas empresas dedicadas al transporte que ya han aplicado las pilas de hidrogeno en sus vehículos como la empresa Toyota con sus modelos de automóviles Mirai, el Honda Clarity, Hyundai Nexo, también camiones como el Nikola Two, buses como el Toyota Sora , trenes como el Cordia iLint de la empresa Alstom e incluso la empresa Airbus lanzo prototipos de aviones a base de hidrogeno los cuales espera estén operativos comercialmente para 2035. Teniendo en cuenta que muchos países ya han promulgado leyes para prohibir los vehículos de combustión interna en plazos que van desde 2025 a 2050 muchas empresas comienzan a ver al hidrogeno como una opción muy atractiva que soluciona problemas de la movilidad de los autos eléctricos como la autonomía y los tiempos de recarga.

Chile y Uruguay quieren entrar al mercado del Hidrogeno Verde

Con un mercado aun en proceso de gestación es que Chile se ha propuesto desarrollar una estrategia nacional para producir y exportar hidrogeno verde al mundo, posicionándose de esta manera como un referente latinoamericano en la lucha contra el cambio climático. El país andino cuenta con generosas condiciones naturales en lo que refiere a fuentes renovables en su territorio. Al norte Chile cuenta con el desierto de Atacama, una de las regiones en el mundo con mayor nivel de irradiación solar, ideal para la colocación de plantas fotovoltaicas de alto rendimiento, y al sur en la región Patagónica cuenta con un potencial eólico y mareomotriz enorme gracias a la abundancia de los vientos y mareas poderosas. De hecho en la región de Magallanes se prevé impulsar la construcción de una planta piloto para la producción de hidrogeno verde a partir de energía eólica en 2022. También cabe agregar que en marzo de 2021 el gobierno chileno llego a un memorándum de entendimiento para exportar hidrogeno al puerto de Rotterdam en Holanda.

Otro país que mira con atención el futuro mercado del hidrogeno verde es Uruguay que al igual que Chile tiene buenas condiciones para la producción de energías renovables en su territorio, de hecho el 98% de la energía uruguaya es de origen renovable. La más abundante de ellas es la hidroeléctrica que cubre el 55%, le sigue muy de cerca la eólica on-shore con el 38% y la solar un 5%. Sin contar el gran potencial de energía renovable azul en el Rio de la Plata y el océano. En 2019 Uruguay produjo un excedente del 27% el cual exporto a sus vecinos Argentina y Brasil a través de lo que se conoce como el “Anillo de Interconexión Eléctrico del MERCOSUR” que interconecta su red eléctrica con la de sus vecinos. Con este gran potencial y visualizando las oportunidades que ofrece el hidrogeno verde es que Uruguay lanzo el proyecto H2U articulando los esfuerzos de públicos y privados, funciona como un plan piloto para la producción y exportación de este tipo de hidrogeno también al puerto de Rotterdam.

Además de su potencial de exportación se espera que el hidrogeno pueda ser incluido en muchos procesos productivos para lograr la des-carbonización de las cadenas productivas. Por ejemplo en Chile se espera que al aplicar la tecnología de las pilas de combustible en el sector minero se reduzcan sustancialmente las emisiones de carbono que genera la minería, a su vez, en Uruguay también se puede aplicar esta tecnología al mover la maquinaria agrícola con pilas de combustible. Sumado al hecho de que con hidrogeno verde es posible producir amoniaco de cero emisiones, el cual puede ser empleado para fabricar fertilizantes mas amigables con el medio ambiente. Se espera que toda esta nueva forma de producción baja en emisiones tenga preferencia de ingreso a los mercados desarrollados en virtud de que cumplen con varias normas ambientales que muchas veces juegan como barreras para-arancelarias en el comercio internacional.

¿Existe potencial para un mercado global del hidrogeno verde?

A partir de este punto es que se parten las aguas, y es que muchos detractores del hidrogeno señalan a sus altos costos y falta de infraestructura como los principales problemas que hacen del hidrogeno verde una solución inviable. Un coche de hidrogeno puede llegar a costar hasta 3 veces más que uno de combustión, y ante eso los coches eléctricos ofrecen una solución intermedia entre los costos y las emisiones. Además la falta de infraestructuras para la recarga es otro factor decisivo, sin hidrogenaras (como se le llama a las estaciones de recarga) de poco vale tener un coche de hidrogeno.

Pero entonces ¿Por qué muchos creen que el hidrogeno verde tiene futuro? Para empezar cuando se desarrolla una nueva tecnología a gran escala nunca es barata, lo mismo le ocurrió al petróleo y los coches de combustión interna, antes resultaba costoso tener un automóvil, era un lujo para las clases más adineradas y no fue sino hasta la llegada de Henry Ford con su modelo T producido en masa que la industria del automóvil fue económicamente accesible. Seguramente con el hidrogeno suceda algo similar, mientras más se avance y se masifique esta tecnología menores serán los costos unitarios.

Otro punto a favor del hidrogeno verde es la geopolítica. Para producir hidrogeno verde necesitas básicamente 2 elementos: agua y electricidad. Para países como Alemania o Japón esto es ideal, ambos carecen de hidrocarburos, sumados al desastre nuclear de Fukushima en 2011 y al acenso de los partidos ecologistas verdes en Alemania, la energía nuclear a pasado a estar en entredicho en estos paises. Frente a esta situación el hidrogeno verde se presenta como una solución para mantener su independencia energética y cumplir los objetivos ambientales. Durante esta transición de matriz energética Alemania y Japón esperan poder importar hidrogeno de los países árabes y latinoamericanos.

Otros jugadores importantes que estarían en este mercado en gestación son Arabia Saudita, Francia, Países Bajos, Colombia, Australia y China. Por su parte, EEUU se mantuvo mucho tiempo al margen pero es otro jugador importante, el cual si bien cuenta con reservas notables de hidrocarburos gracias al Fraking, con la nueva administración Biden seguramente las renovables ganen mayor protagonismo y con ellas el hidrogeno verde, en especial en estados como California.

Si bien el hidrogeno verde plantea muchas interrogantes a futuro se planta como una solución sería para protagonizar una transición energética global que nos permita proteger nuestro medio ambiente.

Fuentes:

Cecillia Correa y Michelle Hallak (13-04-2021), Energía para el Futuro. “El Gran impulso al hidrogeno verde en Uruguay”. Recuperado de: https://blogs.iadb.org/energia/es/gran-impulso-al-hidrogeno-verde-en-uruguay/

Ministerio de Energia de Chile (20-11-2020), “Estrategia nacional de hidrogeno verde Chile, Gobierno de Chile”. Recuperado de: https://energia.gob.cl/sites/default/files/estrategia_nacional_de_hidrogeno_verde_-_chile.pdf

Veronica Smink, BBC News Mundo, Cono Sur (31-03-2021), “Mundo Hidrogeno verde: 6 países que lideran la producción de las “energías del futuro” (y un latinoamericano)”. Recuperado de: https://www.bbc.com/mundo/noticias-56531777

Ministerio de industria, energía y minería de Uruguay (06-04-2021), “Uruguay lanza el proyecto piloto H2U para avanzar en la producción de hidrogeno verde”. Recuperado de: https://www.gub.uy/ministerio-industria-energia-mineria/comunicacion/noticias/uruguay-lanza-proyecto-piloto-h2u-para-avanzar-hacia-produccion-hidrogeno

Lic. Ezequiel Viera

Abril 2.021