21° Jueves de Hidrógeno

Por Lic. Daniela Bentivoglio

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 La jornada contó con la participación de Luciana de la Fuente, secretaria de Coordinación del Ministerio de Desarrollo Social provincial, quien ofició de moderadora.

La disertación titulada "¿De viejo conocido de la industria química a actor protagónico en el nuevo paradigma energético?" estuvo a cargo del Dr. Miguel Ángel Laborde, profesor emérito de la UBA y coordinador de la Red Iberoamericana CYTED: H2 TRANSEL. En su amplio currículum también se destaca su rol como fundador y ex director del Instituto de Tecnologías del Hidrógeno y Energías Sostenibles (ITHES), Instituto UBA-CONICET.

La segunda ponencia, dedicada a los "Sistemas integrados de energía en base a Hidrógeno para zonas rurales y/o aisladas", estuvo en manos del Ing. y docente de la UNLP y UNQ Gustavo Andreasen, quien -entre otros cargos- es responsable del Laboratorio de Conversión de Energía de INIFTA y miembro del Consejo Científico de la misma institución.

Un viejo conocido

El Dr. Laborde inició su charla haciendo referencia a la Red Iberoamericana de Hidrógeno, que nuclea a 13 países, 23 universidades, 7 centros tecnológicos y 4 empresas. Compartió también una serie de proyectos vinculados a este campo, como la planta piloto y celda de combustible de ITHES en FIUBA, Ciudad Universitaria, diseñada para la producción de Hidrógeno a partir de Bioetanol.

Luego, hizo mención a la situación climática, particularmente ahondando en los gases de efecto invernadero en el plano mundial y nacional. En esa línea advirtió que "la concentración de carbono en la atmósfera presenta un aumento sostenido a nivel global principalmente desde inicios del siglo XX". En cuanto a la Argentina, remarcó que "emite muy poco" y que el último inventario, realizado en 2019, muestra que el 53% surge de la generación de energía; un 37% de la agricultura, ganadería, silvicultura y otros usos de la tierra; y que los restantes 6% y 4% provienen de procesos industriales y residuos, respectivamente.

El Hidrógeno en la industria fue otro de los grandes puntos de la disertación de Laborde, segmento que estuvo dedicado a los métodos de obtención, materias primas y la situación nacional. "Argentina tiene una larga tradición, desde 1960, en la utilización del Hidrógeno como materia prima", señaló el expositor para explicar a continuación los distintos procesos con los que se puede obtener Hidrógeno. Este último será puro o un gas sintético mezclado según el tipo de energía y conversión que se emplee.

Subrayó que en el mundo el Hidrógeno proviene principalmente del gas natural, seguido por el carbón, el petróleo y finalmente la electricidad no renovable. También comentó que al Hidrógeno puro se lo utiliza en refinería de petróleo, amoníaco, transporte y otros usos, mientras que la demanda del Hidrógeno mezclado (gas de síntesis) se destina al metanol y reducción directa del mineral de hierro.

El Dr. Laborde señaló asimismo que el 95% de la producción de Hidrógeno es 'cautiva', es decir, consumida en el mismo sitio de su producción, “por eso las dificultades que tenemos en su almacenamiento y transporte".

A nivel regional, retomando datos de la Agencia Internacional de Energía (IEA, por sus siglas en Inglés), indicó que Argentina es el tercer país que más Hidrógeno produce, precedido por Trinidad y Tobago que lleva una amplia ventaja en la primera posición y luego Brasil.

También resaltó que "nuestro país tiene una fuerte experiencia en el manejo del Hidrógeno, siendo el único en Latinoamérica que lo utiliza en las cuatro aplicaciones principales (amoníaco, refinerías, metanol y reducción directa)".

Completando su presentación, el especialista se detuvo en algunos problemas del Hidrógeno asociados a sus propiedades fisicoquímicas, para lo cual analizó su densidad volumétrica, energía específica y difusividad en comparación con otros combustibles. En ese sentido, advirtió que es altamente inflamable (se quema en concentraciones de 4% o más en el aire) y que las llamas de Hidrógeno-oxígeno puros se queman en la gama del color ultravioleta. Consecuentemente, éstas son casi invisibles a simple vista, aunque tienen la ventaja (al ser liviano) de ascender rápidamente en el aire, por lo que “la combustión de un tanque de Hidrógeno es menos peligrosa que la de un tanque de gasolina, por ejemplo”.

Trayendo a colación algunos datos del Global Hydrogen Review 2021, Laborde remarcó: "La capacidad global de electrolizadores se duplicó en los últimos cinco años para llegar a poco más de 300 MW que mediados de 2021. Alrededor de 350 proyectos actualmente en desarrollo podrían elevar la capacidad global a 54 GW para 2030. Otros 40 proyectos que representan más de 35 GW de capacidad se encuentran en las primeras etapas de desarrollo. Si se todos ellos se concretan, el suministro mundial de Hidrógeno de los electrolizadores podría alcanzar más de 8 Mt para 2030, valor muy debajo de los 80 Mt requeridos para ese año en el camino hacia cero emisiones netas de carbono para 2050 establecido en la Hoja de ruta de la IEA para el sector energético mundial".

"Europa es líder en electrolizadores, con un 40% de capacidad instalada global. Se espera que América Latina y el Medio Oriente desplieguen también grandes cantidades de capacidad, en particular para la exportación", agregó Laborde.

Por último, evidenciando desafíos por delante, subrayó que en la mayor parte del mundo la opción más económica para producir Hidrógeno es mediante combustibles fósiles: "A partir de gas natural su costo oscila entre los USD 0,5 y USD 1,7 por kilogramo, mientras que el obtenido con electricidad renovable cuesta entre 3 y 8 dólares por kg".

Hidrógeno para zonas aisladas

A su turno, el Ing. Gustavo Andreasen se refirió al desarrollo de un prototipo de electricidad, calor y combustible en base a tecnologías de Hidrógeno para lugares remotos diseñado por el Grupo de Conversión de Energía INIFTA-UNLP-CONICET.

"El proyecto consiste en integrar el ciclo de Hidrógeno como almacenador de energía a un sistema de generación de electricidad solar-eólico. Está compuesto por paneles solares y/o aerogeneradores, inversor híbrido on/off grid, electrolizador productor de Hidrógeno, contenedores de Hidrógeno y celda de combustible H2/aire tipo PEM", detalló el expositor.

"El Hidrógeno de alta pureza obtenido -agregó- es almacenado en aleaciones formadoras de hidruro de baja presión, sin necesidad de presurización adicional. En horas de baja radiación o viento, alimenta celdas de combustible produciendo electricidad de alta eficiencia (más del 60%)".

Tras un detallado análisis de los componentes y su funcionamiento destacó que el sistema celda de combustible-almacenador integrados térmicamente permite "aprovechar parte del calor generado en la celda de combustible para aumentar la temperatura de la aleación y así su presión de equilibrio, lo cual hace posible que se recupere todo el Hidrógeno almacenado en el hidruro metálico".

A modo de conclusión, el ingeniero precisó que "la electricidad, el calor y el combustible se producen en el punto de la demanda con alta eficiencia, sin contaminación y evitando pérdidas por transmisión y distribución", y que estos sistemas conectados entre sí dan lugar a "micro-redes de generación de electricidad".

Asimismo, enfatizó que, como no necesitan de bombas presurizadoras de Hidrógeno ni de circulación de agua, se ahorra energía y mantenimiento, y que se pueden almacenar grandes cantidades de Hidrógeno a baja presión en forma segura y económica.

Como cierre, el Ing. Andreasen hizo hincapié en el beneficio del proyecto en términos sociales, resaltando que "mejora la calidad de vida de las comunidades rurales dispersas y/o aisladas agregando, además, valor a su producción".