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"De acuerdo a la visión del Hydrogen Council, la economía del hidrógeno al 2050 podría representar un 18% de la demanda final global de energía, abatir cerca de un 20% de las emisiones de CO2, representar un mercado de 2.5 trillones de dólares y crear cerca de 30 millones de puestos de empleo".  

 

Por Hans-Werner Kulenkampff,

Presidente de la Asociación Chilena de Hidrógeno, H2 Chile

 

 

Reporte Sostenible, 23 de diciembre, 2018

 

Las consecuencias y desafíos del Cambio Climático son más bien desconocidos por la ciudadanía en general. El último reporte del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), basado en más de 6 mil referencias científicas, explica que la humanidad tiene 12 años para mantener el calentamiento global por debajo de 1.5°C. Si sobrepasamos este límite el riesgo de inundaciones, sequías y olas de calor aumentará significativamente produciendo daños catastróficos .  

 

El Cambio Climático está directamente relacionado a las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). De forma aproximada, un tercio de las emisiones globales están asociadas al sector AFOLU (del inglés Agriculture, Forestry and Other Land Use) y dos tercios al uso de combustibles fósiles para generación de electricidad, calefacción, transporte, industria, manufactura, entre otros.  Más relevante aún es entender que el uso final de energía actual está dominado por el uso de moléculas (hidrocarburos, como el diésel, gasolina, gas natural, gas licuado o el kerosene) y no por el uso de electrones. En Europa, por ejemplo, la electricidad representa menos de un 25% del uso final de energía . El desafío principal de la transición energética consiste entonces en cómo utilizar la electricidad de fuentes renovables para desplazar el uso final de hidrocarburos fósiles.

 

Una vez producida la electricidad renovable, su utilización directa debe ser maximizada, evitando así costos por conversión y/o pérdidas de eficiencias. Existe una serie de tecnologías que permiten aumentar la electrificación de la demanda, entre ellas, bombas de calor, baterías, hornos de arco eléctrico, autos eléctricos, etc. Sin embargo, de acuerdo a la International Renewable Agency (IRENA), hoy en día un tercio de las emisiones globales relacionadas al uso de combustibles fósiles vienen de sectores en los cuales no existe una alternativa económica para reemplazar a estos mismos. Estas emisiones corresponden a los sectores de industrias de uso intensivo de energía (minería, acero, cemento, petroquímica) y de transporte pesado (buques navieros, aviones, camiones de carga).

 

¿Existe una forma de transformar energía eléctrica en otro vector energético que luego pueda ser utilizado en aquellas aplicaciones donde la electrificación directa no es factible y que además su uso final no emita emisiones de GEI? La respuesta es afirmativa y para entenderla se requieren entender un concepto fundamental; Power-to-X, como también a su actor principal: Hidrógeno, H2.

 

Durante la transición energética, la participación de energías renovables variables (ERV) en el mix de generación eléctrica ha aumentado considerablemente. Sin embargo, la disponibilidad de estas energías renovables fluctúa en el tiempo. Además, el sistema eléctrico requiere un equilibrio constante entre la generación y la demanda, y, por lo tanto, un aumento en ERV requiere de la integración de sistemas de almacenamiento de energía para mantener la confiabilidad del suministro eléctrico. De lo contrario, puede ser necesario limitar la producción o el uso de ERV (fenómeno conocido como vertimiento o curtailment).

 

El hidrógeno puede ser producido por electrólisis a partir de ERV y agua. Si hay una demanda de energía inmediata, el hidrógeno puede suministrarla directamente, sin embargo, también puede almacenarse en estanques como gas presurizado y recuperarse cuando la demanda sea baja. Finalmente, el hidrógeno puede ser convertido en otros portadores de energía. Transformar electricidad renovable en hidrógeno y luego en otras aplicaciones se conoce como “Power-to-X”, proceso que permite la penetración de VRE en sectores difíciles de electrificar (ver figura).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Como lo indica la IEA , en aquellas regiones del mundo como Chile donde el potencial renovable sea abundante y económico, la generación eléctrica será transformada en hidrógeno verde, dando lugar a un nuevo mercado. De acuerdo a la visión del Hydrogen Council , la economía del hidrógeno al 2050 podría representar un 18% de la demanda final global de energía, podría abatir cerca de un 20% de las emisiones de CO2, podría representar un mercado de 2.5 trillones de dólares y podría crear cerca de 30 millones de puestos de empleo.

 

La transición energética es un desafío, pero también una oportunidad. Chile, con un potencial renovable de cerca de 1800 GW y una potencia instalada de cerca de 22.5 GW, tiene todas las condiciones para transformarse en un país líder en la generación de hidrógeno verde tanto para consumo interno, como externo ¿Cuánto mercado seremos capaces de capturar?

 

Por Hans-Werner Kulenkampff

Profesional dedicado a la consultoría e ingeniería de proyectos de Transición Energética. Ingeniero Civil Químico graduado con distinción máxima de la Universidad de Concepción, actualmente lidera al equipo de Sistemas Energéticos Inteligentes de TRACTBEL, donde se realizan proyectos de Sistemas de Hidrógeno para el sector Energía, Industrial y Transporte tanto a nivel nacional como internacional. Es fundador y actual presidente de H2 Chile, la Asociación Chilena de Hidrógeno.

 

1) https://www.theguardian.com/environment/2018/oct/08/global-warming-must-not-exceed-15c-warns-landmark-un-report

2) https://www.weforum.org/agenda/2018/11/the-green-hydrogen-revolution-has-started-and-won-t-be-stopped/

3) https://www.shell.com/energy-and-innovation/the-energy-future/future-transport/hydrogen/_jcr_content/par/textimage_1062121309.stream/1496312627865/46fec8302a3871b190fed35fa8c09e449f57bf73bdc35e0c8a34c8c5c53c5986/shell-h2-study-new.pdf,

4) https://www.iea.org/newsroom/news/2018/october/hydrogen-the-missing-link-in-the-energy-transition.html

5) www.hydrogencouncil.com

 

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Transición Energética, ¿Cómo descarbonizar sectores no electrificables?

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