Somos una iniciativa colaborativa, liderada por Club de Innovación y H2 Chile, quienes en colaboración con una amplia red de instituciones interesadas en la crisis climática, la innovación, la divulgación científico tecnológica, y el desarrollo del país, buscamos promover el uso del hidrógeno verde como como un vector energético, potenciando las ventajas naturales que posee Chile para liderar la producción y exportación de este recurso, y, con ello, encaminarnos a ser un planeta carbono neutral, es decir, sin emisiones contaminantes para el medio ambiente y la ciudadanía.
A continuación, te invitamos a un viaje de descubrimiento y exploración donde conocerás qué es el hidrógeno verde y a qué se debe su popularidad, incluyendo sus oportunidades y beneficios, tanto ambientales, sociales y productivos, así como los desafíos y riesgos que advertimos para aprovechar al máximo sus potencialidades.
Hablamos del hidrógeno como un vector energético, debido a la capacidad de almacenar cierta cantidad de energía, pudiendo ser transportada y liberada en otro punto.
¿Por qué hablamos de hidrógeno verde?
Probablemente durante el último tiempo hayas escuchado hablar de hidrógeno verde en múltiples espacios de discusión o actividades de aprendizaje. No obstante, ¿sabes de qué trata y a qué se debe su popularidad?
A diferencia de otros tipos de hidrógeno (gris, negro, etc.), el hidrógeno verde se produce a partir del agua y una o más fuentes de energías renovables, como son la energía solar y eólica. Este proceso es conocido como electrólisis, el cual separa la molécula de agua (H2O) en oxígeno (O2) e hidrógeno (H2).
Al poseer la capacidad para almacenar y transportar energía, el hidrógeno verde es considerado como un “vector energético». Junto a ello, tiene el potencial de ir descarbonizando la matriz energética, actualmente compuesta por un alto porcentaje de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural), representando una oportunidad única para transitar hacia un planeta más limpio.
Dadas sus inigualables condiciones climáticas y geográficas, con un extenso desierto al norte y fuertes vientos al sur, Chile se ha posicionado como uno de los países con mayores oportunidades para llegar a producir hidrógeno verde a uno de los menores costos del mundo. Asimismo, también se posiciona como uno de los mejores lugares para la exportación, dada la extensa presencia de la infraestructura portuaria a lo largo de todo Chile, y para el consumo local, dada la variedad de industrias intensivas, como la minería y el transporte, que consumen energía para poder operar.
Sin embargo, ¿cuál es la relación entre carbono neutralidad e hidrógeno verde?
La urgencia del cambio climático
El cambio climático es un fenómeno que se caracteriza por la variación que se está produciendo en la temperatura del planeta, conocido como calentamiento global. Este cambio ha sido atribuido a los efectos de la actividad humana, alterándose la composición de la atmósfera y produciendo dañinos impactos en el ecosistema, como lo es la crisis hídrica en ciertas regiones y el derretimiento de las nieves en otras, también así los incendios, inundaciones, tormentas, huracanes y olas de calor, elementos que hoy se han transformado en amenazas reales para la vida humana, vegetal y animal.
Pero, ¿cuáles son las causas detrás de este fenómeno? A nivel internacional existe consenso de tres hechos que inciden como causales de este problema:
Alta concentración de Gases de Efecto Invernadero (GEI) en la atmósfera producto de la actividad humana. Dentro de ellos encontramos; dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), compuestos halogenados, ozono troposférico y óxido de nitrógeno.
Elevación de la temperatura del planeta debido al aumento progresivo de estos gases. Lo anterior se viene evidenciando desde la Revolución Industrial hasta nuestros días.
Abundancia de dióxido de carbono (CO2), producto de una mayor quema de combustibles fósiles. Este GEI ha sufrido un importante récord en época de pandemia y confinamiento.
CAMBIO CLIMÁTICO
PARA CHILE EL CAMBIO
CLIMÁTICO ES UNA
REALIDAD INNEGABLE:
SECTORES MÁS CONTAMINANTES
Dentro de este escenario, hay sectores que son más
contaminantes que otros según sus emisiones.
CONSECUENCIAS DEL
CALENTAMIENTO GLOBAL
Sin ir más lejos, Chile ha experimentado cambios en su temperatura anual promedio.
A continuación, cada franja de la imagen muestra cómo esta ha ido cambiando entre los años 1901 y 2020. Entre más intenso es el color azul, más frío; entre más intenso el rojo, más caluroso.
Por lo tanto, ¿qué rol cumple el hidrógeno verde dentro de este contexto de industrias contaminantes?
Hacia la descarbonización de la industria y de la matriz energética
Para frenar los efectos del calentamiento global se necesita urgente cambiar el sistema energético basado en combustibles fósiles a uno libre de emisiones contaminantes, basado en fuentes renovables. Este cambio se denomina transición energética o descarbonización de la matriz energética.
Se ha planteado entonces que el hidrógeno verde tendría un rol clave en esta transición, pues no solo se produce a partir de energías renovables, sino que además en su proceso de combustión, solo emite vapor de agua, siendo un proceso bastante limpio. Junto a ello, ofrece un gran poder de almacenamiento, lo que permite flexibilizar la producción de energía renovable y garantizar su integración con el sistema, disminuyendo las pérdidas.
Según indica la Agencia Internacional de Energía (AIE), mediante la implantación del hidrógeno verde, se lograrían ahorrar, a nivel mundial, 830 millones de toneladas anuales de CO2, uno de los principales gases de efecto invernadero. ¿Suena bastante, cierto?
En este contexto, Chile ha establecido el año 2050 como meta para alcanzar la carbono neutralidad, realizando importantes avances en la materia. Esto incluye una serie de compromisos tanto públicos como privados, como lo es la Estrategia Climática de Largo Plazo entregada a la dirección de ONU Cambio Climático.
Potencial de Chile para hacer la diferencia
¿Sabías que el costo de producción de hidrógeno en Chile podría llegar a ser uno de los más bajos del mundo? En efecto, Chile tiene una gran ventaja para producir el hidrógeno verde más barato, permitiéndonos alcanzar un liderazgo a nivel mundial. Esto se debe a nuestras condiciones climáticas y geográficas, las cuales nos permiten acceder a grandes cantidades de energías renovables, pero además por contar con un sólido desarrollo de infraestructura, como son los terminales portuarios y las redes de gas, lo que facilitaría su eventual exportación.
En la producción de hidrógeno verde, el mayor costo es el de la electricidad. Por ende, si Chile logra bajos precios de electricidad, puede ser competitivo a nivel mundial, y al mismo tiempo reducir los gases de efecto invernadero (GEI) que tanto afectan a las personas y al planeta.
Pero eso no es todo, ya que, debido a los grandes avances en energías renovables, tanto el norte como el sur de Chile tienen la posibilidad de convertirse en uno de los principales productores de hidrógeno verde en el mundo. Para que te hagas una idea, esta industria podría llegar a ser tan importante como la minería del cobre en el país, pudiendo alcanzar un valor de US$ 1.2 billones. (Fuente: Estrategia Nacional de Hidrógeno Verde, 2020).
Costos del producido en plantas híbridas de energía solar fotovoltaica y eólica, según datos de IEA (2014)
Energías renovables
Las energías que usamos como sociedad actualmente provienen de los recursos fósiles, como, por ejemplo, el gas natural, el petróleo, la bencina, entre otros. Estos se consideran recursos no renovables ya que volver a generarlos demoraría miles de años. En cambio, los recursos renovables son aquellos que se consideren inagotables, aunque su principal problema es la variabilidad que presentan. Eso quiere decir que no están a libre disposición en el momento que se requiera, pues, por ejemplo, el sol no nos ilumina de noche o el viento a veces deja de soplar. Todos estos tipos de energía constituyen nuestra matriz energética actual.
MATRIZ ENERGÉTICA
Actualmente la matriz energética de Chile consta de centrales térmicas en base a combustibles fósiles, como el carbón, gas natural, diesel. Y también de energías renovables.
Tipo de Energía Renovable
Energía Hidroeléctrica:
Se obtiene a partir del movimiento del agua en una turbina. Se consideran como energía renovable según la ley 20.698, las que tienen una capacidad instalada menor de 20[MW]. Existen dos tipos las de pasada y las de embalse.
Ley 20.698:
Ley que tiene por objetivo fomentar la participación de fuentes de energía renovable no convencional.
Energía Geotérmica:
Es la energía que se obtiene a partir del calor presente en la corteza de la tierra, para ello se utiliza un fluido, normalmente es agua que capta este calor, para posteriormente hacer funcionar una turbina y generar electricidad, es indispensable devolver el agua para no agotar la reserva. Tiene altos costos que se deben a la etapa de exploración en donde se ubica la reserva geotérmica.
Energía Eólica:
Es la energía que se obtiene el movimiento que causa el viento, generando electricidad. Consiste en un aereogenerador que se instala en una torre el cual capta el movimiento del viento.
Energía Solar:
Se obtiene a partir de la radiación electromagnética del sol, la cual puede ser aprovechada por paneles fotovoltaicos o por un concentrador solar de potencia.
Los paneles fotovoltaicos actúan como conductores de la radiación del sol, provocando una reacción química en ellos, para producir electricidad.
Los concentradores solares de potencia reflejan los rayos del sol en un punto especifico (parte superior de una torre), provocando un aumento de temperatura en unas sales contenidas, las cuales se usan para generar vapor de agua, con el vapor se hace funcionar una turbina que genera electricidad.
Por lo tanto, para llegar a concretar las cifras antes mencionadas, es decir, una reducción de cientos de toneladas de CO2 al año, o la valorización del hidrógeno verde en millones de dólares, es de suma importancia seguir incentivando la instalación de plantas de energías renovables, como son las plantas eólicas o solares, seguir fomentando e incluso ampliando los tipos de aplicaciones del hidrógeno, generar una mayor demanda desde la industria y, asimismo, comenzar a formar al futuro personal que trabajará en esta potencial industria.
Compromisos de Chile para la carbono neutralidad
Actualmente, el hidrógeno verde, también denominado vector energético, posee un rol clave para que Chile pueda lograr metas o compromisos nacionales de carbono neutralidad, entre ellos el cumplimiento de las “Contribuciones Determinadas a Nivel Nacional” (NDC).
Las NDC son compromisos de reducción de emisiones basados en las responsabilidades comunes pero diferenciadas por los 196 estados participantes que ratificaron el Acuerdo de París (abril 2016) ante la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC), la cual agrupa la respuesta internacional para afrontar este escenario.
La última actualización de la NDC de Chile, presentada en abril de 2020, incluye medidas de mitigación, adaptación e integración al año 2030. Estas metas nacionales al año 2030, se consideran intermedias y se someten a una actualización cada 5 años.
Bajo estos compromisos de la NDC, el hidrógeno representaría el 21% de la reducción de emisiones. Estos compromisos se centran en tres principales tecnologías:
- Transporte de carga: El 71% del transporte de carga será propulsado a hidrógeno al año 2050.
- Usos motrices en industria y minería: El 12% de los usos motrices en industria y minería serán a hidrógeno en el 2050.
- Uso térmico vía gaseoducto: Inyección de hidrógeno vía gasoductos en un 7% para hogares y 2% en industria al 2050.
A nivel nacional, en 2020 nace la Estrategia Nacional de Hidrógeno Verde del Ministerio de Energía, una política a largo plazo, que traza la hoja de ruta con ambiciosos objetivos de aquí a 2050 y que confirma el rol del hidrógeno verde como uno de los protagonistas para alcanzar la carbono neutralidad. No obstante, hay metas establecidas dentro de la presente década.
Asimismo, en enero de 2020 también se presentó el proyecto de ley “Marco de Cambio Climático” (PLMCC), actualmente en discusión en el Congreso (noviembre 2021), el cual establece una gobernanza climática, es decir, sus objetivos y prioridades, incluyendo como meta de carbono neutralidad a más tardar al 2050.
El artículo N°5 de este proyecto de ley define la creación de la Estrategia Climática de Largo Plazo (ECLP), estableciendo metas sectoriales para lograr la carbono neutralidad, con un horizonte de tiempo al año 2050 con actualizaciones cada 10 años.
Por lo tanto, si bien el camino está trazado, deberemos avanzar como país para materializar esta gran oportunidad que nos ofrece el hidrógeno para liderar esta industria energética limpia que tiene el potencial de descarbonizar nuestro planeta tierra.
