En forma líquida, el hidrógeno se licua a 14ºK. En este licuado se pierde un 30% de la energía potencial. En hidruros metálicos donde se descomponen directamente para ser usados en la pila de combustible. Uno de los mayores problemas en el almacenamiento del hidrógeno es la seguridad, una fuga puede ocasionar la inflamación del mismo y provocar una explosión e incendio. Para realizar los cálculos de la energía necesaria que debe suministrar la celda de combustible se realizan estos en función de la energía demandada. Para ello se debe conocer la potencia instalada y el tiempo de funcionamiento. Como la energía es el producto de la potencia por el tiempo, resulta: E = P * t
En el sistema internacional, la unidad es el Joules, pero en los cálculos de las instalaciones eléctricas es más práctico medir la energía en KWh.
En Perú el tipo de celda de combustible más apropiado sería el de pilas de membrana de intercambio de protones o de membrana polimérica (PEMFC) por el mayor rendimiento 60% y por su aplicación tanto para vehículos como para generación estacionaria. En la siguiente figura se muestra un esquema con el sistema de carga de hidrógeno verde y los elementos de un vehículo con motor eléctrico operado con la tecnología de celdas de combustible.
Conclusiones
El hidrógeno verde es el combustible del futuro y nuestro país no debe dejar pasar la oportunidad de hacer la transición energética hacia combustibles ecológicos. En un corto plazo la electromovilidad será un medio de transporte común en el mundo y en nuestro país. Habrán vehículos eléctricos que operarán con celdas de combustible, que usan hidrógeno verde, debemos estar preparados para contar con este recurso en el corto plazo.
Perú puede convertirse en un gran Hub de producción y exportación de hidrógeno verde a otros países que no cuentan con estos recursos. La justificación de una mínima producción de hidrógeno verde que garantice la rentabilidad de una inversión en un mínimo de volumen anual, podría en un inicio considerar la exportación de los excedentes por el momento no aprovechados en el país.
Un vehículo con motor eléctrico utilizando la celda de combustible es más ecoeficiente que un vehículo eléctrico que carga baterías a partir de la red eléctrica, energía que puede tener un origen con generación en centrales térmicas usando combustibles fósiles.
Los grandes procesos industriales, mineros, pesqueros, metalúrgicos, así como la industria alimenticia, las fundiciones, las centrales de generación térmica y el sector transporte serían los grandes beneficiarios con el uso del hidrógeno verde, por las ventajas económicas, ambientales y sociales que ofrece.
La Universidad Nacional de Ingeniería como institución líder de la ingeniería en el país, viene liderando las iniciativas de la academia para el estudio y aplicación de tecnologías con el hidrógeno verde tanto para su producción, almacenamiento, transporte y aplicaciones. La UNI líder en investigación, en tecnología y en energías renovables
Recomendaciones
- Desarrollo de foros y webinars con participación de la UNI, expertos nacionales e internacionales con casos de éxito y de estrategias técnico-económicas para la incorporación del hidrógeno verde en la matriz energética del país..
- Promover proyectos de investigación en las universidades en alianzas con universidades y/o empresas extranjeras para compartir tecnologías, experiencias, costos y aplicaciones.
- Hacer alianzas a nivel país con empresas mundiales con experiencia en hidrógeno verde como son las empresas transnacionales Siemens-Gamesa, Iberdrola, Mitsubishi, Cummins, teniendo a la UNI como contraparte nacional.
- Implementar en la UNI un proyecto piloto en hidrógeno verde para aprendizaje y evaluación en el país de esta tecnología ecoeficiente, con el apoyo de organismos multilaterales como el BID, el Banco Mundial, Green Fund entre otros.
- El MINEM debería considerar proyectos de inversión en hidrógeno verde como parte de las estrategias de incentivo a la generación de electricidad con tecnologías limpias.
- Las centrales térmicas de la zona de Chilca que usan gas natural, podrían hacer alianzas con empresas nacionales e internacionales para emprender un proyecto de hidrógeno verde, que les garantice continuidad en la generación de energía eléctrica a mediano plazo al reemplazar como combustible al gas natural de pronto agotamiento.
- Proinversión podría promover inversiones en el país en hidrógeno verde, teniendo en cuenta que el gas natural que usan como combustible las centrales térmicas es un recurso escaso.
- Implementar plantas de producción de hidrógeno verde en la costa peruana, utilizando electricidad para el proceso de electrólisis, proveniente de fuentes de recursos de energías renovables, como fotovoltaica en la costa sur, eólica en la costa central y norte, maremotriz e undimotriz, en la zona sur en un arreglo de sistemas híbridos.
- Sugiero que el MINEM lance una subasta o una ronda licitatoria para el hidrógeno verde con incentivos a la inversión, en esquema que considere una planta de producción de hidrógeno verde asociada a la conversión de los buses, por ejemplo del Metropolitano, así como acuerdos con asociaciones de transportistas para adaptar flotas de camiones a es, como complemento que el MEF considere incentivos a la inversión y a la importación de buses propulsados por hidrógeno verde.
Referencia:
El autor es Profesor-Investigador de la Facultad de Ingeniería Mecánica, Universidad
Nacional de Ingeniería, Lima, Perú