Fuente: Gestión.

El hidrógeno verde emerge como la vanguardia en la búsqueda global de alternativas energéticas sostenibles, desafiando los combustibles fósiles y prometiendo un futuro más limpio. Mientras Chile se prepara para liderar la competitividad de costos en este sector, Perú irrumpe con una visión aún más ambiciosa: producir hidrógeno verde a un precio inferior al de sus vecinos y competidores.

Según declaraciones del viceministro de Industria, César Quispe, Perú cuenta con condiciones excepcionales para lograr esta meta. Actualmente, se están gestando diez proyectos a lo largo del territorio peruano, enfocados principalmente en la producción de amoníaco y metano. Estos compuestos, esenciales para la fabricación de fertilizantes y combustibles, respectivamente, representan un paso crucial hacia la diversificación de la matriz energética del país.

A nivel mundial, la producción de hidrógeno aún depende en gran medida de fuentes no renovables, con un 99% del combustible obtenido a partir de hidrocarburos. Sin embargo, Perú se está abriendo camino hacia una producción más limpia y sostenible, utilizando la electrólisis del agua como método principal para obtener hidrógeno verde.

El hidrógeno verde, una vez producido mediante electrólisis del agua utilizando energías renovables, requiere métodos de almacenamiento y distribución eficientes para su uso práctico. Aquí te explico cómo se almacena y para qué sirve:

Como se fabrica el hidrogeno verde

El hidrógeno verde se produce mediante un proceso llamado electrólisis, que utiliza electricidad para dividir el agua (H₂O) en sus componentes básicos: hidrógeno (H₂) y oxígeno (O₂). La clave para que el hidrógeno sea «verde» radica en la fuente de electricidad utilizada en este proceso. Aquí te explico los pasos principales:

1. Generación de electricidad renovable:

• El primer paso es generar electricidad a partir de fuentes renovables, como la energía solar, eólica, hidroeléctrica o geotérmica. Esto asegura que el proceso de producción de hidrógeno sea libre de emisiones de carbono.

2. Electrólisis del agua:

• La electricidad generada se utiliza para alimentar un dispositivo llamado electrolizador.
• El electrolizador contiene dos electrodos: un ánodo (positivo) y un cátodo (negativo), que están sumergidos en agua.
• Cuando se aplica una corriente eléctrica, las moléculas de agua se dividen:
  • En el ánodo, el agua pierde electrones y se convierte en oxígeno gaseoso (O₂).
  • En el cátodo, el agua gana electrones y se convierte en hidrógeno gaseoso (H₂).
• Los gases de hidrógeno y oxígeno se separan y se recolectan.

3. Almacenamiento y distribución:

• El hidrógeno verde producido se puede almacenar en tanques de alta presión o en forma líquida a temperaturas muy bajas.
• Para su distribución, se puede transportar a través de tuberías, camiones o barcos.

Puntos clave:

• La pureza del agua utilizada en la electrólisis es importante para evitar la contaminación del hidrógeno.
• La eficiencia del electrolizador y la fuente de energía renovable utilizada influyen en el costo de producción del hidrógeno verde.
• El hidrógeno verde tiene un gran potencial como combustible limpio y versátil para diversas aplicaciones, como el transporte, la industria y la generación de electricidad.

Almacenamiento del Hidrógeno Verde

El almacenamiento del hidrógeno verde es un desafío debido a su baja densidad y alta inflamabilidad. Sin embargo, existen varias opciones:

• Compresión gaseosa:
  • El hidrógeno se comprime a altas presiones (hasta 700 bar) y se almacena en tanques de alta resistencia.
  • Esta es la forma más común de almacenamiento, especialmente para aplicaciones de transporte.
• Licuefacción:
  • El hidrógeno se enfría a temperaturas criogénicas (-253 °C) para convertirlo en líquido, lo que aumenta su densidad y reduce el volumen de almacenamiento.
  • Este método es adecuado para el almacenamiento a gran escala y el transporte marítimo.
• Almacenamiento en materiales sólidos:
  • El hidrógeno se absorbe o adsorbe en materiales sólidos, como hidruros metálicos o materiales porosos.
  • Esta tecnología está en desarrollo y ofrece un almacenamiento más seguro y compacto.

Usos del Hidrógeno Verde

El hidrógeno verde tiene un amplio abanico de aplicaciones en diversos sectores:

• Transporte:
  • Puede utilizarse como combustible en vehículos de pila de combustible, que emiten solo vapor de agua.
  • Es especialmente útil para el transporte de larga distancia, como camiones, autobuses y barcos.
  • También se puede utilizar en la aviación, ya sea directamente en motores de combustión o en pilas de combustible.
• Industria:
  • Puede sustituir a los combustibles fósiles en procesos industriales de alta temperatura, como la producción de acero, cemento y productos químicos.
  • Es un componente clave en la producción de amoníaco verde, utilizado en fertilizantes.
  • Puede utilizarse como materia prima en la producción de combustibles sintéticos y otros productos químicos.
• Generación de energía:
  • Puede almacenarse y utilizarse para generar electricidad en momentos de alta demanda o baja producción de energías renovables.
  • Puede inyectarse en redes de gas natural para reducir las emisiones de carbono.
  • Puede utilizarse en pilas de combustible estacionarias para proporcionar energía de respaldo.
• Aplicaciones residenciales y comerciales:
  • Puede utilizarse para calentar edificios y proporcionar agua caliente.
  • Puede utilizarse en pilas de combustible portátiles para dispositivos electrónicos.

Beneficios del Hidrógeno Verde

• Es un combustible limpio que no produce emisiones de gases de efecto invernadero.
• Puede ayudar a descarbonizar sectores difíciles de electrificar directamente.
• Puede almacenar energía renovable de forma eficiente.
• Puede diversificar la matriz energética y reducir la dependencia de los combustibles fósiles.

Ventajas competitivas de Perú

Las condiciones geográficas y climáticas de Perú, junto con su abundante potencial de energías renovables, le otorgan una ventaja competitiva significativa en la producción de hidrógeno verde. La disponibilidad de energía solar, eólica e hidroeléctrica a bajo costo permite reducir los gastos asociados a la electrólisis del agua, el proceso clave para la obtención de hidrógeno verde.

Además, el gobierno peruano está implementando políticas y regulaciones favorables para fomentar la inversión en proyectos de hidrógeno verde. Se están estableciendo incentivos fiscales y programas de apoyo para atraer a empresas nacionales e internacionales interesadas en desarrollar esta industria emergente.

Proyectos en marcha

Entre los diez proyectos en curso, destaca la iniciativa Horizonte de Verano, con una inversión de US$ 11,200 millones, que se espera que produzca amoníaco para la industria de fertilizantes. Otros proyectos, como los de Pheland Energy y Summer Horizon en Arequipa, también se enfocan en la producción de amoníaco utilizando energía solar.

En Moquegua, MMEX Resources Corporation está desarrollando un proyecto para producir amoníaco y metano, mientras que Enaex está llevando a cabo iniciativas similares en Cusco y Casma. Además, Perú LNG Company tiene un proyecto en Pisco para producir metano sintético utilizando gas natural licuefactado y energías renovables.

El papel de la investigación y la academia

La Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) y la Universidad Nacional Agraria de la Selva (UNAS) también están desempeñando un papel fundamental en el desarrollo del hidrógeno verde en Perú. Ambas instituciones están llevando a cabo investigaciones y proyectos piloto para explorar nuevas tecnologías y aplicaciones del hidrógeno verde.

Desafíos y oportunidades

A pesar del gran potencial de Perú en la producción de hidrógeno verde, aún existen desafíos que superar. La infraestructura de transporte y almacenamiento de hidrógeno debe ser desarrollada, y se requiere una mayor inversión en investigación y desarrollo para mejorar la eficiencia de los procesos de producción.

Sin embargo, las oportunidades son enormes. El hidrógeno verde tiene el potencial de transformar la industria energética peruana, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y crear nuevos empleos y oportunidades económicas.

Conclusión

Perú se encuentra en una posición privilegiada para convertirse en un líder mundial en la producción de hidrógeno verde a bajo costo. Con sus abundantes recursos naturales, políticas favorables y proyectos innovadores, el país está allanando el camino hacia un futuro energético más limpio y sostenible.