UFSC anuncia asociación para la producción de hidrógeno verde

La UFSC (Universidad Federal de Santa Catarina), en colaboración con la Cooperación Técnica Alemana (GIZ – Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit), invertirá 12 millones de reales para la producción de electricidad verde, hidrógeno y amoníaco.

El proyecto será desarrollado por Grupo Estratégico de Investigación en Energía Solar de la Universidad. La previsión es que el potencial máximo de generación sea de 4,1 Nm3/h (metro cúbico normal por hora de hidrógeno verde) y una producción máxima de 1 kg/h de amoniaco. 

La propuesta del acuerdo es también utilizar un reactor para producir amoníaco verde (NH3), un producto comúnmente utilizado como fertilizante. Esto será posible a partir de la combinación del hidrógeno producido por la energía solar combinado, en reacción, con nitrógeno. 

Además del reactor, el proyecto adquirirá un electrolizador y una pila de combustible. Según el profesor Ricardo Ruther, coordinador del Grupo Fotovoltaico de la UFSC, el electrolizador permite la producción de hidrógeno y su uso para generar electricidad ocurre en la pila de combustible.

El aporte de la Cooperación Alemana garantizará la construcción del nuevo bloque de laboratorios de la UFSC, un edificio en construcción que servirá como escaparate para la industria de la viabilidad y aplicación de la tecnología. Además, el instituto afirmó que la formación de docentes, investigadores y estudiantes también forma parte del alcance del convenio.

Esta cooperación es parte del Proyecto H2Brasil de la GIZ, que trabaja en alianza con el MME (Ministerio de Minas y Energía) para expandir el mercado de H2V (hidrógeno verde) en el país. 

El proyecto incentiva el desarrollo de nuevas tecnologías relacionadas con el H2V y sus derivados, apoya estudios e investigaciones sobre el tema, promueve la educación profesional y también la implementación de plantas y laboratorios para la producción de combustible sustentable.

Según un informe de la revista Fapesp, por ejemplo, hay 520 proyectos de plantas de hidrógeno en el mundo. Además del programa que se creará en la UFSC, una planta de EDP utilizará energía fotovoltaica y tendrá capacidad para producir 22,5 kg de hidrógeno por hora. La inversión prevista es de R$ 41,9 millones.

Usando hidrógeno verde

Para Ruther, la curva de aprendizaje con la tecnología fotovoltaica sirve como espejo de lo que podría ser el uso del H2V (hidrógeno verde) a largo plazo.

“Esta cuestión no es nueva: se viene hablando de ella al menos desde 2005, pero en aquel momento las cuestiones medioambientales no parecían ser una cuestión tan central como lo son hoy. Además, su producción muy costosa dificulta su aplicación más amplia”, afirmó.

El gas hidrógeno, que recibe el adjetivo “verde” debido a la sostenibilidad de su producción mediante electrólisis utilizando únicamente agua y energías renovables, ha sido investigado por los principales países del mundo.

La consultora internacional Bloomberg New Energy Finance destacó que la generación solar fotovoltaica es capaz de ofrecer H2V a bajo costo, lo que convirtió al grupo de investigación de la UFSC en un foco inmediato de interés para los socios.

“Se puede usar hidrógeno para hacer una variedad de cosas, desde usarlo en una celda de combustible para convertirlo nuevamente en electricidad hasta usarlo como combustible. Por ejemplo, todos los cohetes funcionan con hidrógeno”, destacó.

Hidrógeno verde en Brasil

El profesor también destacó que cuestiones geopolíticas también hacen del hidrógeno verde el tema del momento en términos de generación de energía. Esto se debe a que, además de todo el énfasis en cuestiones medioambientales, los países europeos dependen del gas natural ruso, que tenía precios elevados y disponibilidad reducida, hechos que terminaron aumentando las expectativas sobre el compuesto.

“Estas inversiones están impulsadas principalmente por Europa y más concretamente por Alemania, que ya había decidido desactivar sus centrales nucleares y buscar un sustituto para esta energía”, informó.

“También es urgente sustituir una matriz energética dependiente del carbón, que es muy contaminante. Otro elemento atractivo es la cuestión económica. En el estudio de Bloomberg New Energy Finance, el Brasil se presentó como el país donde el producto podría ser el más barato del mundo en 2050”, enfatizó.

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Para Markus Francke, director del Proyecto H2Brasil de la Cooperación Alemana, con sus grandes recursos solares y eólicos, Brasil está muy bien posicionado para producir H2V a costos muy competitivos.

“Las iniciativas actualmente en marcha tienen un gran potencial para catalizar el proceso de habilitación de toda la cadena de valor del H2V, desde las instituciones académicas de investigación y desarrollo, pasando por el sector industrial y comercial hasta el usuario final de estas tecnologías limpias”, comentó.

Según Ruther, la solución, sin embargo, no responde sólo a los intereses de otros países. En Brasil, por ejemplo, un impacto directo del uso de hidrógeno verde podría ser la contribución a la descarbonización de la Amazonia, ya que, en la región, existen sistemas aislados que utilizan combustibles fósiles como fuente, generando daños ambientales.

“La propuesta es probar todo esto, producir hidrógeno a partir de energía solar, aquí, en nuestro entorno súper controlado, y avanzar en el conocimiento. La idea es utilizar esta experiencia y conocimiento y replicarlo en los cientos de minirredes repartidas en la región amazónica, para satisfacer esa demanda local”, explicó.

La inversión pública es esencial

El investigador también contextualizó que, hoy en día, la mayor parte del hidrógeno que se produce se denomina hidrógeno gris porque proviene de una matriz energética que no es renovable. "Actualmente, el petróleo, el gas natural y el carbón representan el 85% del consumo energético mundial".

Las inversiones iniciales son altas, lo que podría ser un obstáculo inmediato, pero destacó que esto también sucedió hace mucho tiempo, cuando la energía solar era vista como una posibilidad utópica para cambiar la matriz energética.

Por lo mismo, los aportes públicos, por tanto, son fundamentales para formar la base de un conocimiento que, en algún momento, será una innovación accesible, como los paneles solares, por ejemplo.

“Ya hemos visto que esto sucede con las fuentes fotovoltaicas y tenemos elementos para pensar que con el hidrógeno pasará lo mismo. Pero se necesitan recursos públicos, se necesita inversión”, concluyó.