Hidrógeno verde: uno de los ejes de la segunda transición energética

“En el mar hay un potencial de energía eólica mucho más grande, con vientos más fuertes y constantes, que en tierra”.

El mundo está siguiendo una hoja de ruta que tiene por desafío trabajar sobre las causas del cambio climático que se está produciendo con una velocidad e intensidad sin precedentes como consecuencia de la actividad humana. Entre las principales causas están las emisiones de dióxido de carbono (CO2) de las cuales el 75% proviene de la utilización de energías fósiles. Para interiorizarnos de cómo está abordando ANCAP el desafío de la transición energética, hablamos con dos de las personas que llevan adelante el proyecto H2U offshore, los ingenieros Jorge Ferreiro y Juan Tomasini.

Explicaron que “cuando hablamos de energía, nos imaginamos energía limpia como los molinos, los paneles solares, las centrales hidroeléctricas, incluso hasta la energía nuclear. Todas ellas generan energía eléctrica limpia sí, pero desde el punto de vista del uso a nivel mundial, la energía eléctrica sólo constituye el 20% de toda la energía que consumimos, y de ese 20% sólo un 30% viene de energías renovables”. El resto de la energía proviene de fósiles (más de un 80%), entonces manifestaron que “hay un desafío enorme en el tema ya que la demanda continuará en aumento, dado que la población mundial mantiene una tendencia creciente y se proyecta un mayor desarrollo económico, por tanto, es urgente y prioritario acelerar una transición hacia energías bajas en carbono” e informó que para abordar la descarbonización “hay tres pilares fundamentales:

El primero es la eficiencia energética, es decir, usar menos energía, ser más eficientes a la hora de usar cualquier tipo de energía, tanto en nuestros hogares como en las industrias.

El segundo es la electrificación directa. Electrificar todo lo que se pueda, porque así usamos directamente las renovables que producen precisamente energía eléctrica, y esto es lo más eficiente. Hay que tratar de sustituir los fósiles por electricidad renovable en todos los usos posibles a nivel residencial, industrial y transporte. 

Igualmente, quedan una cantidad de sectores que no son técnica y económicamente viables de electrificar directamente, que necesitan moléculas y no electrones, como la producción de materias primas químicas, el transporte terrestre, aéreo y marítimo pesado y de larga distancia, la producción de acero y cemento. Estos sectores se llaman de difícil abatimiento de emisiones.

El tercer pilar, precisamente para esos sectores, es la electrificación indirecta. Es decir, utilizar la energía eléctrica de fuente renovable para producir moléculas que sustituyan a las que vienen de los fósiles. Ahí es donde entra el hidrógeno. El hidrógeno es una molécula muy abundante que tiene la virtud que puede producirse a partir de electrones renovables con muy bajas emisiones por un proceso de electrolisis de agua.

El hidrógeno puede utilizarse como tal, y también puede combinarse con otras moléculas para producir los mismos productos que hoy se obtienen de los fósiles. Estos procesos de combinación se denominan Power-to-X (PTX), Energía-a-X, o química verde: a partir de energía eléctrica renovable, por intermedio del hidrógeno, puedo producir los diferentes productos que hoy vienen de los fósiles, pero con muy bajas emisiones. “De esta forma, con el hidrógeno y sus derivados se pueden descarbonizar esos sectores que necesitan efectivamente moléculas”.

Como tal, el hidrógeno se puede utilizar para el transporte pesado, ya sea basado en celdas de combustible o en la combustión directa. Combinándolo con dióxido de carbono (CO2) se pueden producir combustibles sintéticos, similares a los hidrocarburos fósiles, como metanol (para transporte marítimo e industria química), SAF (combustible de aviación sostenible) y diesel. Combinándolo con nitrógeno se puede producir amoníaco, cuyo uso principal es la producción de fertilizantes, pero también puede ser potencialmente un combustible marino, o quemarse juntamente con carbón para reducir emisiones en centrales térmicas existentes. Además, están surgiendo nuevas aplicaciones industriales, como la utilización del hidrógeno para reducir el hierro en la industria del acero, que es uno de los grandes emisores de CO2 a nivel global; y algo similar se espera poder hacer con la industria del cemento.

Los derivados de hidrógeno permiten el transporte de energía limpia cubriendo largas distancias entre regiones productoras y consumidoras, incluso utilizando la misma infraestructura existente, como hoy se hace con los energéticos fósiles como el petróleo, el gas natural licuado, etc. Esto permitiría a los países que no tienen suficiente energía renovable autóctona, importar hidrógeno verde y sus derivados y utilizarlo para descarbonizar sus economías.

Se espera que el desarrollo de una economía del hidrógeno brinde a nuestro país un importante desarrollo industrial, económico y laboral; mayor independencia energética; disminución de la vulnerabilidad respecto de la volatilidad de los precios del petróleo; y ahorro de divisas. Además de un posicionamiento como exportadores de energéticos limpias a partir de energía renovable, agua y residuos de biomasa, aplicando nuevos procesos productivos.

Transitar este camino implica un desafío de costos ya que el hidrógeno y sus derivados son hoy más caros que los productos fósiles que deben sustituir, pero “es un trabajo que está claro que hay que hacer” y para ello “hay que hallar la ruta correcta”. 

Se prevé que a medida que la economía del hidrógeno vaya aumentando su escala, sus costos irán bajando hasta hacerse competitivos, en un proceso similar al que tuvieron la energía eólica y solar, que en sus inicios no eran competitivas y hoy si lo son. 

En 2022 Uruguay desarrolló una hoja de ruta del hidrógeno, donde se convocó a todos los organismos públicos con vinculación en la temática a trabajar de forma coordinada y articulada en la implementación del programa que describimos a continuación: 

H2U Innovación

Por medio del Ministerio de Industria, Energía y Minería (MIEM), la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII), el Laboratorio Tecnológico del Uruguay (LATU) y el sector académico, se promueve la innovación y la investigación relacionada al hidrógeno verde y derivados, por diversos mecanismos y fondos. En particular, se destaca la reciente creación del Fondo Sectorial de Hidrógeno, que apoyará proyectos innovadores y de investigación. Recientemente, la ANII ha adjudicado un proyecto piloto para la producción de hidrógeno verde y su uso en camiones pesados de la industria forestal.

H2U Inversiones

Este componente a cargo del MIEM, el Ministerio de Economía y Finanzas (MEF), el Ministerio de Ambiente (MA), el Ministerio de Relaciones Exteriores (MRREE), la Oficina de Planeamiento y Presupuesto (OPP) y el Instituto de Promoción de la Inversión, la Exportación de Bienes y Servicios e Imagen País (Uruguay XXI), se trabajará en todos los aspectos necesarios (incentivos fiscales, permisos, diseño de la certificación de hidrógeno verde, tarifas especiales de energía eléctrica/peajes y cooperación internacional) para facilitar las inversiones de proyectos de hidrógeno verde y derivados en nuestro país.

H2U Infraestructura

Uruguay tiene las condiciones que se requieren para ser un productor de hidrógeno verde y derivados, cuenta con la infraestructura para que los proyectos comiencen a operar. El puerto de Montevideo con acceso al océano Atlántico, la vía del Ferrocarril Central, vías fluviales y carreteras que permiten conectar las zonas de mayor potencial de energías renovables con el puerto de Montevideo.

En cuanto al trabajo de la instalación de nuevas redes de transmisión eléctrica, ductos y eventualmente obras portuarias, será evaluado y articulado con los distintos actores vinculados al sector: MIEM, Ministerio de Transporte y Obras Públicas (MTOP), Administración Nacional de Puertos (ANP), ANCAP, UTE.

H2U Regulación

El artículo 171 de la Ley de Rendición de Cuentas 19.996 del año 2021 atribuye a la URSEA las competencias regulatorias en la generación, distribución, transporte, almacenamiento, comercialización y exportación de hidrógeno en tanto fuente de energía secundaria.

H2U Comunicación y generación de capacidades

Presidencia de la República, el MIEM, el MRREE y la academia nacional: universidades, UTU y el Consejo Nacional de Innovación, Ciencia y Tecnología (CONICYT), entre otros impulsarán una comunicación hacia la ciudadanía, procurando desarrollar contenidos que permitan un mejor entendimiento de la tecnología y sus beneficios, así como del aporte hacia los desafíos de descarbonización que se tienen a nivel global. 

Además, se reforzarán las capacitaciones en energías renovables, y en particular en las tecnologías vinculadas al hidrógeno y sus derivados para potenciar su desarrollo y evitar posibles brechas entre oferta y demanda a nivel de operarios, técnicos, ingenieros y especialistas.

H2U Offshore

H2U offshore es el componente de la hoja de ruta relativo a la producción de hidrógeno y derivados a partir de energía eólica marina, es decir de molinos instalados en el mar. Este componente es clave en el mediano y largo plazo, ya que se trata de un recurso renovable muy considerable. Los ingenieros expresaron que “en el mar hay un potencial de energía eólica mucho más grande, con vientos más fuertes y constantes, que en tierra”.

En un trabajo conjunto con el MIEM, otros ministerios y actores relevantes, y aprovechando la experiencia y conocimiento de ANCAP en el offshore, se está diseñando un sistema de licitaciones internacionales (ronda H2U Offshore) para evaluar y aprovechar este potencial.

Para ello se están definiendo áreas que minimizan la interferencia con los sitios de particular relevancia para su conservación, las actividades de pesca, el tránsito y las operaciones marítimas, los cables submarinos, etc. contando para ello con el aporte de todas las entidades y actores relevantes.

Asimismo, se están finalizando las bases del llamado y modelo de contrato, las cuales están basadas en las rondas offshore de petróleo y gas que ANCAP viene realizando desde hace más de 15 años.

La ronda H2U Offshore ha despertado amplio interés en diversos actores de la industria. Desde noviembre de 2021 se han mantenido más de 100 reuniones con más de 70 empresas.

“Cada área que se adjudique representa un contrato que le otorga exclusividad a una empresa con el fin de evaluar, durante un plazo de hasta 10 años, la factibilidad del proyecto. En caso de que la evaluación resultase positiva, la empresa debe presentar un plan de desarrollo y producción para su aprobación y debe gestionar la obtención de los permisos ambientales correspondientes. El período de desarrollo y producción tendrá una duración máxima 30 años”, explicaron.

Ferreiro y Tomasini destacaron que “el potencial de Uruguay de producción de hidrógeno es mucho mayor de lo que el país necesita, entonces estamos en ese grupo de países que pueden ser exportadores de esos productos, así como hay otros países que van a ser importadores”, y agregaron que desde ANCAP el aporte específico a la hoja de ruta es su importante infraestructura industrial y de logística, su experiencia y conocimientos, y el capital humano.

Además, informaron que la idea de producir energía eólica en el mar no tiene por destino producir energía eléctrica para consumir en el país “porque nuestra red ya está descarbonizada, ya tenemos toda nuestra electricidad verde, además de que en el offshore se puede generar muchísimo más de lo que el país puede consumir”, sino que el objetivo es que “esa energía se pueda transformar en moléculas y así poder exportarla”.

“Históricamente somos grandes exportadores de alimentos, después agregamos ser grandes exportadores de celulosa, y podemos hacernos grandes exportadores de energía limpia, en particular para aquellos sectores donde es más difícil reducir las emisiones de gases de efecto invernadero”, concluyeron.

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