El interés del H2 como portador de energía no es nuevo, pero sí la amplitud de usos. “Si mis amigos, creo que algún día se empleará el agua como combustible, que el hidrógeno y el oxígeno de lo que está formada, usados por separados o en forma conjunta, proporcionará una fuente inagotable de luz y calor, de una intensidad de la que el carbón no es capaz. El agua será el carbón del futuro.” Julio Verne, La Isla Misteriosa, 1874. Que sabias palabras.
Las reservas mundiales de petróleo ascienden a 1,2 x 10^12 Barriles de petróleo, y el consumo diario asciende a 88 millones de barriles, lo que implica que en 37 años nos acabaremos el petróleo a nivel mundial. Eso es un hecho. Algo parecido le ocurrida al cobre en Chile a la misma fecha. Se nos acabará “el pan de Chile”, por lo que debemos ocuparnos desde ya.
Notar que oferta mundial se compone de 15 MTon eq. Petróleo, con 31% para el Petróleo, 27% Carbón, 23% Gas, 9% Electricidad y 9% Biomasa, dónde sólo el 15% representa Energías Renovables.
A su vez en Chile, según el SEN – Marzo 2021, con una capacidad instalada de 26.800 MW, el 51,8% de la generación eléctrica se generó gracias a energías renovables, donde la hidroeléctricas aportaron 25,5%, solar 14,9%, eólica 9,4%, biomasa 1,8% y geotermia 0,2%. Por su parte dentro de la no renovables el carbón aportó 20%, gas natural 16,6% y derivados del petróleo 11,7%. Lo anterior, principalmente gracias a la ley 20.698 del años 2013 que buscaba un 20% de renovable para el año 2025. En Chile durante el 2019, cerca del 78% de las emisiones de CO2e provienen de los sectores del Transporte (24%), Industria (14%), Construcción (8%) y generación eléctrica (32%). Es hora de hacernos cargo de todas estas externalidades.
Dentro de los 17 objetivos de desarrollo sostenible de Naciones Unidas están energía asequible y no contaminante, ciudades y comunidades sostenibles; y acción por el clima.
Chile tiene una fuerte política energética, y una completa convicción de lograr una matriz energética más limpia. Cuanta además con 4.200 km de gran variedad de paisajes y recurso renovables, con proyectos solares, hídricos y eólicos por 1.800 GW. En 2020 Chile entra al concierto mundial de países con políticas & estrategias de H2. Chile debiese alcanzar hacia el año 2030 costos nivelados inferiores a 1,5 USD/kg H2 según la agencia Mc Kinsey &Company, incluso inferiores a Medio Oriente, Australia, China, EU y EEUU.
El mercado potencial para Chile podrían alcanzar los 5,4 BUSD al años 2050, con exportaciones de 19 y 5 mtpa de H2verde y amoniaco verde, respectivamente. Sólo el puerto de Rotterdam estima un tránsito de 20 mtpa hacia 2050 a través de sus instalaciones, año que Europa, en su gran mayoría, se está comprometiendo a la carbono-neutralidad.
La cadena completa del hidrógeno es i) producción, a través del electrólisis, ii) la transformación, iii) transporte y iv) uso final, donde destacan 4 grandes grupos, a saber:
1.- Industria del acero, química y refinerías;
2.- Transporte (naviero, aviación, autos, trenes camiones y buses);
3.- calefacción
4.- Generación Eléctrica.
Según sea el origen de la energía eléctrica, el H2 puede ser Verde si proviene de una energía renovable; gris si viene de energías fósiles, por ejemplo de una termoeléctrica; azul en caso que sea gris con captura y almacenamiento de carbono (CCS); turquesa en caso de usar gas natural; y finalmente rosado si viene de energía nuclear.
Chile es un país de 150 mtpa de carga de importación y exportación, donde aproximadamente el 90-95% se transfiere vía marítima. El 60% se consume en la zona Central, donde también tenemos al 60% de la población. La red ferroviaria, no obstante, sólo contribuye con un humilde 4-6% en la zona central. Sólo la región de Antofagasta este porcentaje sube al 30%, gracias al FCAB que transporte de este a oeste y viceversa, transportando principalmente ánodos/cátodos, concentrados de cobre y zinc; y cargas líquidas como ácido sulfúrico.
Por su parte, en la industria automotriz vemos que la venta de autos asciende a unos 420.000 autos anuales, es decir de 1.200 autos/diarios, donde el 50-60% se quedan en Santiago. Todos los días tenemos 500-600 autos nuevos en Santiago, e igual cantidad en regiones.
Las ventajas del hidrógeno son muchas.
• Tiene un poder calorífico de casi 3 veces más que el diésel, 120 versus 43,3 MJ/kg).
• La masa del Hidrógeno es un sexto de la masa del diésel para realiza el mismo trabajo, eso si requiere estanques de mayores presiones (350/700 bares).
• Tiene una eficiencia energética del 60%, muy superior a la del diésel, que bordea sólo el 25%, ya que el resto se pierde en principalmente en calor
• No emite CO2 ni gases efecto invernadero
• Rápida carga, en comparación con combustibles diésel y/o baterías
• Puede ser producido en el lugar de consumo, lo que puede evitar el transporte y grandes almacenamientos. Al igual que una panadería, se produce el consumo diario.
Hoy ya recorren las calles, de algunos países que cuentan con hidrogeneras, el Toyota Mirai (2014), Honda Fcx clarity (2016), Hyundai Nexo (2018), todos ellos con autonomías superiores a los 580 kms. A nivel mundial ya hay 114 hidrogeneras en Japón, 87 en Alemania, 74 en EEUU, 33 Corea del Sur y 26 en Francia. Primer tren a Hidrogeno ya recorre los paisajes del norte de Alemania (Coradia- 1.000 kms, 140 km/h, 14 unidades), como también los primeros camiones.
Por su parte, desde la visión de la geopolítica, la recientes invasión de Rusia a Ucrania el mes pasado, y luego de múltiples esfuerzos e intentos fallidos por parte de EU/USA/FMI que datan desde el 2008, sólo confirma la necesidad de los países a ser autosuficientes y/o a tener múltiples proveedores para insumos estratégicos, como es el caso de la energía. Es muy probable que EU no autorice Nordstream 2.
Múltiples proyectos de H2 ya se están llevando a cabo en el mundo y también en Chile. EU destinará 430 BUSD para nuevos desarrollos hasta el año 2030. Las industrias automotrices y navieras tienen deadlines ya definidos para ser carbono neutral, Maersk en 2040, Hapag Lloyd en 2045 y One en 2050, entre otras.
En Chile, la meta es contar con 5 GW y con una inversión de 5 BUSD al 2025, y con 25 GW al 2030, pudiendo llegar a ser el Arabia Saudita de las energías renovables (según Washington Post, 2017), sólo debemos preocuparnos de los desafíos, como agilización de permisos, planificación territorial, capacitación y apalancamiento. Es una tarea conjunta, de públicos-privados-centros de capacitación y por supuesto, de las universidades.
En números simples, Chile tiene el doble de potencial de Energía Eléctrica que Arabia Saudita.
Jorge Ronda Tampier
Socio SCCC
Asesor Portuario & H2/ Socio Hyro Power Spa / Prof.Esc.Ing.PUC
Ing.Civ.Ind PUC-V, MBA UAI, Diplomado H2 Verde PUC