Mix de Concentración Solar de Potencia (CSP) y Energía Fotovoltaica sería complemento ideal para producir Hidrógeno en zonas con baja nubosidad y alta irradiación solar, mientras que los electrolizadores alcalinos muestran costos específicos menores para H2V.
El hidrógeno verde es considerado como uno de los vectores energéticos del futuro, y Chile puede convertirse en líder en su producción dado su gran potencial de energías renovables. Bajo esta premisa un equipo de investigadores del Centro de Tecnologías para Energía Solar de Fraunhofer Chile desarrolló el Explorador de Hidrógeno Verde (EHV) que permite obtener una evaluación preliminar para proyectos de producción, almacenamiento y transporte de hidrógeno verde, y cuyos primeros resultados muestran promisorias perspectivas para la instalación de nuevos proyectos en el norte del país.
El director ejecutivo de Fraunhofer Chile, Dr. Frank Dinter, valoró que esta herramienta desarrollada con apoyo del fondo Crea y Valida I+D+i empresarial Reactívate de CORFO permite al usuario acotar e identificar los aspectos que generan riesgo e incertidumbre asociada a la evaluación de proyectos de H2V. “Es una herramienta confiable que genera resultados a nivel de prefactibilidad sobre el potencial de la zona basados en modelos avanzados de ingeniería, que pueden ser presentados a inversionistas o Project Management para apoyar la toma de decisiones. Dada la posibilidad de realizar también simulaciones personalizadas, se adapta de manera rápida y fácil a las dinámicas que presenta un mercado cambiante y en constante evolución” indicó Dinter.
La investigadora Catalina Hernández, líder del equipo EHV, destacó que “en primer lugar, se observa que existen zonas con mayor potencial de producción de hidrógeno, influenciado principalmente por sus correspondientes niveles de irradiación solar global o directa (dependiendo de la tecnología), principalmente entre las regiones de Arica y Parinacota y la región de Antofagasta”.
Según explicó Hernández, “conocer el volumen de hidrógeno producido a lo largo del año y la estabilidad en el suministro es un punto clave a considerar. Los potenciales consumidores de hidrógeno verde, así como las empresas mineras, no pueden trabajar con un suministro fluctuante de hidrógeno. Así también, requieren de volúmenes significativos de este vector energético para, por ejemplo, movilizar camiones, maquinaria y participar de los procesos mineros en una modalidad cero emisiones, sin alterar el curso normal de sus operaciones”.
Escenario ideal: Mix de CSP y Fotovoltaica
“Los impulsores clave del costo nivelado del hidrógeno son el costo de la electricidad, los gastos de capital (CAPEX) asociado a electrolizadores y el grado de utilización del electrolizador. Si bien la electricidad barata es uno de los impulsores principales, las energías renovables variables sin almacenamiento solo pueden lograr una pequeña capacidad operativa de los electrolizadores. Es decir, menos horas de operación, lo que aumenta la participación del CAPEX en el costo nivelado del hidrógeno (LCOH2)” indica el Investigador Francisco Fuentes, quien destacó que, en este sentido, “la energía fotovoltaica y la concentración solar de potencia representan un complemento ideal para la producción de hidrógeno en lugares que combinan una alta irradiación solar y baja nubosidad como ocurre en ciertas ubicaciones del norte de Chile, como es posible visualizar en los mapas de nuestra plataforma”.
Menor costo con electrólisis alcalina
Catalina Hernández destacó además que los datos del estudio confirman que, en la actualidad, la electrólisis alcalina ofrece costos específicos menores que los sistemas basados en electrolizadores PEM, dado que la primera tecnología posee un mayor grado de madurez tecnológica, mayores niveles de eficiencia y menores costos de capital en comparación a los electrolizadores de tipo PEM.
“Cabe destacar que los costos que se observan en el mapa de potencial consideran los costos de producción, almacenamiento y transporte de hidrógeno en un escenario actual. Sin embargo, se espera que la celeridad en la curva de aprendizaje, sumado a las economías de escala, permitan aumentos de desempeño y reducciones significativas de CAPEX en los próximos años. Esto implicaría escenarios futuros muy diferentes para la toma de decisiones para desarrollar proyectos de energía renovables con alto potencial asociado al hidrógeno verde solar. Por esto último, el EHV ofrece la opción de personalizar las simulaciones y realizar evaluaciones de factibilidad técnica-económica bajo diversos escenarios y condiciones de operación” concluyó Hernández.
