Caminos hacia el hidrógeno en Brasil

El mayor desafío al que se enfrentan los productores de hidrógeno en todo el mundo es la falta de modelos de negocio viables. Todavía se persigue la tecnología y la productividad. No faltan aplicaciones y lugares para descarbonizar. Todavía se necesitan más políticas de apoyo y subsidios, incluso en todo el mundo desarrollado. La estrategia marcada por los empresarios es que el desarrollo del mercado del hidrógeno sea sostenible dentro de una década.

Información publicada por el “Instituto Tecnológico de Massachusetts” (MIT) indica que producir combustible de hidrógeno cuesta alrededor de 5 dólares por kilogramo. El objetivo es reducirlo a 1 dólar el kilo. La rebaja del precio de este combustible deberá ser del 80% respecto al nivel actual para garantizar su viabilidad.

Varias regiones y ciudades metropolitanas necesitan descarbonizarse e iniciar este proceso de transición hacia fuentes de energía limpias y libres de emisiones de carbono. Se espera que la instalación de paneles de energía solar en tejados o encima de edificios continúe y sea una tendencia creciente. Los parques eólicos deben seguir sucesivas oleadas de repotenciación de sus aerogeneradores. Las industrias y diversas soluciones para el transporte de carga y personas deben contar con soluciones híbridas en el consumo energético, incluyendo probablemente el uso de hidrógeno en sus procesos.

Según las Naciones Unidas (ONU/COP 27/2022), el “Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS)” numerado como “número diecisiete” y que contempla alianzas y medios de implementación para el desarrollo sostenible es uno de los más desafiantes. Es el ODS que requiere la integración entre finanzas, tecnología, capacitación técnica, integración comercial global sin barreras arancelarias y el establecimiento de alianzas multisectoriales, entre otros desafíos para lograr este desarrollo.

Según la ONU, existen cuatro indicadores que prueban la existencia del cambio climático en la Tierra. El primero es la alta concentración de carbono en la atmósfera, que está provocando el efecto invernadero. El segundo es un aumento significativo del nivel del mar. El tercero es el aumento de la temperatura de los océanos y el cuarto es la acidificación de los océanos. Según la institución, estos cuatro indicadores han ido marcando sucesivamente nuevos récords. Basándose en la evolución anual de estos indicadores, la ONU afirma que hay una señal clara de que la actividad humana está provocando cambios a escala planetaria. Este cambio afecta dramática y duraderamente la existencia misma de la vida en el planeta.

Con este diagnóstico, la ONU indica que la clave para afrontar esta crisis es acabar con nuestra dependencia de la energía generada a partir de combustibles fósiles, que son las fuentes que generan carbono, el principal responsable del cambio climático. La institución advierte que las tecnologías de energías renovables y limpias como la hidroeléctrica, la eólica y la solar ya existen y, en la mayoría de los casos, son más baratas que el carbón y otros combustibles fósiles. Considera, pues, que sin energías renovables no puede haber futuro para los seres humanos en la Tierra.

El hidrógeno se considera energía limpia porque de su combustión sólo se obtiene agua. Su potencial energético es bien conocido y comprendido. Es el elemento más abundante del universo. Actualmente constituye una opción viable para diversas aplicaciones, permitiendo uso industrial, calefacción de viviendas y edificios y transporte.

Las estimaciones indican que considerando únicamente su aplicación en el sector del transporte, el uso de hidrógeno podría reducir las emisiones de carbono a la atmósfera hasta en un 30%. Como fuente de energía eléctrica, el hidrógeno se puede utilizar en pilas de combustible. El coste de las pilas de combustible se ha ido reduciendo y poco a poco su tecnología se está estandarizando y certificando. Para esta aplicación, el hidrógeno cumple varios requisitos, como el almacenamiento.

La producción de hidrógeno recibe una especie de “sello” debido a su origen. Se puede obtener de diferentes formas, como la que utiliza altas temperaturas para separar los átomos de hidrógeno del metano, pero sus subproductos son el monóxido y el dióxido de carbono, fuentes del calentamiento global. El hidrógeno así producido se clasifica como “hidrógeno gris”. Las agencias de inspección, homologación y certificación cobran relevancia en este ámbito. Existen varios otros procesos de obtención, pero el producido a partir de la electrólisis del agua, utilizando fuentes renovables, como la hidráulica, la solar o la eólica, son los únicos establecidos para la producción del producto catalogado como “hidrógeno verde”. El “hidrógeno verde” pretende, por tanto, no aumentar la huella de carbono en la producción de energía, reduciendo o eliminando el efecto invernadero del planeta.

El hidrógeno puede almacenarse y transportarse integrando un producto como un hidruro, que son compuestos formados por dos elementos, uno de los cuales es, necesariamente, el propio hidrógeno. También puede transportarse como hidrocarburo. Y en Brasil podría agregar más valor al etanol -que tiene seis moléculas de hidrógeno- y que, además de ser un biocombustible, ya tiene varias aplicaciones industriales.

Brasil ocupa una posición geopolítica excepcional para la producción de hidrógeno en este nuevo mercado. El país también necesita desarrollar, además del área de investigación y desarrollo, varios otros servicios, como los créditos de carbono, que pueden asociarse a este mercado. El país cuenta con etanol, de distribución nacional y ya exportado. La facilidad que brinda esta estructura de distribución y almacenamiento puede promover el uso de este producto para la producción de hidrógeno.

En el país, el mercado interno del producto no es significativo. En principio, su producción estaría destinada principalmente al mercado internacional. Este producto podría representar una gran oportunidad en el negocio energético. La matriz energética brasileña sustentada en etanol puede traer nuevas oportunidades para el producto y agregar más valor. Las empresas podrán buscar nuevas oportunidades. Se trata de áreas que aún no han sido cartografiadas completamente en la escala que requiere el universo energético.

por Agustín Celso Pascalicchio e Sydnei Marssal de Oliveira, profesores de la Escuela de Ingeniería de la Universidade Presbiteriana Mackenzie