No hay tecnología o combustible que por sí mismo sea la solución al cambio climático, pero el hidrógeno puede ayudar a resolver necesidades particulares como ninguna otra fuente renovable, afirma el Product Manager, Matias Mocilnikar. “Este gas combustible presenta características similares a combustibles fósiles y facilita su introducción a la matriz energética global, con la notable diferencia que la combustión del hidrógeno no genera dióxido de carbono, el principal gas de efecto invernadero”.
El experto explica que en la actualidad, el 98% del hidrógeno producido proviene de procesos industriales utilizando combustibles fósiles, y se les da el nombre de hidrógeno gris (sin captura de carbono) o hidrógeno azul (con captura de carbono). El 2% restante proviene de la electrólisis, un proceso de separación de hidrógeno del agua mediante el uso de electricidad. Si esta electricidad proviene de fuentes renovables (como ser eólica y solar) se lo denomina hidrógeno verde, al no haberse liberado gases de efecto invernadero durante su producción.
Mocilnikar considera que el hidrógeno verde es una forma muy efectiva de almacenar energía renovable, la cual no siempre puede ser consumida debido a las constantes fluctuaciones entre la oferta y demanda de las redes eléctricas. Además, para el experto, otra oportunidad se presenta en regiones con alta radiación solar pero alejadas de la red, ya que en ciertos casos transportar hidrógeno será más económico que realizar líneas de alta tensión.
“En varias aplicaciones industriales o de transporte resulta complejo reemplazar combustibles fósiles por electricidad, por ejemplo en plantas que requieren de hornos a altas temperaturas (como acerías y cementeras), maquinaria de gran porte y transporte de todo tipo. El hidrógeno como combustible ofrece una alternativa verde para estas necesidades, permitiendo además un ingreso paulatino de éste sustituyendo combustibles fósiles sin necesidad de realizar cambios importantes en infraestructura, maquinaria y procesos productivos”, explica.
En su opinión, la introducción del hidrógeno comenzará con el reemplazo paulatino de gas natural. “Mezclas de hasta 10% de hidrógeno con gas natural representarán una reducción muy importante en el impacto de emisiones de carbono con menores costos de implementación”, resalta.
En el caso de los generadores a gas natural CAT, Mocilnikar anunció que se están desarrollando soluciones para incrementar hasta un 25% la capacidad de utilizar hidrógeno en equipos de generación eléctrica nuevos y existentes mediante kits de conversión. “En función al porcentaje de hidrógeno que se utilice, estos cambios traerán asociados posibles reducciones de potencia y eficiencia como se observa en el siguiente cuadro, debidos a que el hidrógeno no tendrá el mismo comportamiento del gas para el cual fue diseñado el motor en un principio. Al mismo tiempo, se requieren modificaciones en ciertos materiales y mayores medidas de seguridad por las características físicas y químicas particulares del hidrógeno”, expone.
En este sentido, Caterpillar ha anunciado para finales de 2021 el lanzamiento de un generador capaz de trabajar con hidrógeno en un 100%. Se trata del generador modelo G3516H, que entregará 1250 ekW en 50 Hz, con una eficiencia eléctrica de 41% (y hasta 82,4% de eficiencia total mediante co-generación). “En esta primera etapa, los proyectos serán cuidadosamente seleccionados y contarán con un activo control en campo como ocurre con cada lanzamiento de nuevos productos”, afirma.
“Como se observa en el gráfico de emisiones en generadores a gas natural, cuanto mayor sea el porcentaje de hidrógeno en la mezcla, las emisiones de gases de efecto invernadero se reducirán en consecuencia. Al alcanzar un 100% de hidrógeno, las emisiones de CO2 se reducen a cero ya que no habrá carbono involucrado en la combustión. Distinto es lo que ocurre con los óxidos nitrosos (NOx), los cuales se generan por el nitrógeno del aire y las altas temperaturas de combustión. Por consiguiente, los motores que operan con 100% de hidrógeno no se consideran de “emisiones cero”, pero dichas emisiones se reducen significativamente”, explica.
Mocilnikar advierte que el camino para el desarrollo del hidrógeno verde es complejo, no obstante, considera que existen muchas señales positivas que permiten vislumbrar un futuro con alta injerencia del hidrógeno como partícipe de los objetivos de reducción de calentamiento global. “Reducir el costo de su generación, incrementar la oferta de energía renovable y resolver los métodos de transmisión y almacenaje seguros y económicos serán las claves para alcanzar economías de escala que impulsen al hidrógeno como el combustible del futuro”, concluye.
