Verde y solar: el futuro de la economía del hidrógeno en Chile

12 · marzo · 2019

Con el desarrollo de tecnología que aprovecha la energía proveniente del sol para la producción de este elemento, un grupo de investigadores del Departamento de Ingeniería Mecánica de la USM avanza hacia la generación limpia de combustible.

Un estudio realizado por el Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ), señala que; por los niveles de radiación que alcanzan 2.500 kWh/m2 al año y las 3.000 horas promedio de sol que se registran en el Salar de Atacama, entre otras razones, Chile cuenta con grandes ventajas para conformar una nueva economía industrial-minera en la zona norte, basada en energías limpias, procesos innovadores, rentables y con baja huella de carbono.

En ese favorable escenario, una de las alternativas energéticas a considerar es el hidrógeno, que es el elemento más abundante en el universo. Si bien no se encuentra en estado puro en nuestro planeta y, por ende, debe ser producido, su versatilidad le otorga un potencial de aplicación en todos los sectores que requieren energía, ya sea como combustible limpio o como materia prima industrial.

Actualmente la Corporación de Fomento de la Producción (Corfo) está financiando dos iniciativas que, en esta línea, apuntan a aumentar la demanda interna de hidrógeno: una basada en el desarrollo de sistemas de combustión dual (hidrógeno-diésel) para camiones de extracción minera, y otra que reemplaza los motores diésel de vehículos pesados por símiles eléctricos que funcionan mediante pilas de combustible alimentadas por hidrógeno.

El impulso hacia el uso de este elemento significa también desafíos para su producción sustentable. En la actualidad, los combustibles fósiles continúan siendo la principal materia prima para su obtención: un 96% de los 65 millones de toneladas que se producen cada año a nivel mundial se valen de esta vía, mientras que sólo un 4% se consigue a través de agua.

En este contexto, un grupo de profesores y estudiantes de postgrado de la USM, liderados por el Profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica Dr. Mario Toledo, están desarrollando dos proyectos de investigación que hacen uso de la energía solar para la producción de hidrógeno.

El primero de ellos genera el elemento a partir de la gasificación de materias primas como carbón, biomasa y polietileno, mientras que el segundo lo obtiene a través del proceso electrolítico del agua, que tiene la ventaja de liberar toda la operación de la huella de carbono.

Respecto al primer proceso, el profesor Toledo explica que “la combustión directa de combustibles sólidos genera material particulado y, por ende, contaminación. Es por ello que nosotros cambiamos la fase de estas materias primas, como biomasa o carbón, transformándolas hacia una fase gaseosa, de manera que su posterior quemado como gas sea limpio. Es como convertir biomasa en un gas combustible”.

“Si bien los procesos de gasificación no son nada nuevo, convencionalmente estos queman un tercio del combustible sólido, es decir, pierden esa masa y energía para generar un gas combustible. Con la utilización de energía solar concentrada aprovechamos completamente la materia prima, aumentando la eficiencia y reduciendo la contaminación del proceso. En la otra investigación proponemos utilizar energía solar para generar hidrógeno a partir de agua, dejando una huella de carbono prácticamente nula”, agrega el Dr. Toledo.

 

“Con la utilización de energía solar concentrada aprovechamos completamente la materia prima, aumentando la eficiencia y reduciendo la contaminación del proceso. En la otra investigación proponemos utilizar energía solar para generar hidrógeno a partir de agua, dejando una huella de carbono prácticamente nula”.

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