Marco Vaccarezza, gerente de Desarrollo de Negocios del Centro de Tecnologías para la Energía Solar de Fraunhofer Chile, y Víctor Pérez, socio de Voces Mineras y director ejecutivo de ASDIT, analizaron las proyecciones que tendría la generación de una nueva industria a base de H2 verde en Chile.

Son diversos los factores que se mencionan como claves para impulsar una industria del hidrógeno verde en Chile. Por una parte: una demanda global creciente por productos sustentables, la necesidad de sustituir los combustibles fósiles en línea con la descarbonización, la posibilidad de avanzar en la independencia energética a partir de fuentes renovables y el desafío de optimizar el consumo de energía, que en el caso de la minería se está haciendo cada vez más intensivo. Y, por otro lado: la ventaja comparativa que tiene el país para la producción de H2 verde, gracias a la radiación solar, particularmente en el norte, zona que además aloja uno de los distritos mineros más importantes del mundo, con un alto poder comprador potencial.

Tales condicionantes fueron abordadas en un Conversatorio sobre Hidrógeno Verde convocado por Voces Mineras, en el que participaron como expositores Marco Vaccarezza, gerente de Desarrollo de Negocios del Centro de Tecnologías para la Energía Solar de Fraunhofer Chile; y Víctor Pérez, socio de VVMM y director ejecutivo de la Asociación para el Desarrollo del Instituto Tecnológico, ASDIT.

HUB basado en el hidrógeno

De acuerdo con Vaccarezza, debido a las favorables características del norte de Chile, el costo de producción de 1 Kg. de hidrógeno podría llegar a unos US$2. “Aquí tenemos energía solar de bajo costo, infraestructura eléctrica, infraestructura portuaria e industrial, y un posible off taker como la minería. Esto viabiliza la posibilidad de ser un gran HUB productor de hidrógeno verde para, por un lado, abastecer el consumo interno de H2 y gradualmente reemplazar el combustible fósil y, a la vez, sentar las bases para una potencial exportación”, manifestó, puntualizando que éste puede ser el nacimiento de una nueva industria, tal como sucedió con la salmonicultura.

El ejecutivo de Fraunhofer Chile detalló que los usos del H2 en una mina pueden ser variados: en sistemas de transporte, vehículos de alto tonelaje (una vez que se disponga de vehículos modificados con celdas de combustible), en calderas, como fuente de calor para la electroobtención, en plantas fotovoltaicas y de concentración solar, en desalinización, entre otros. Respecto de los camiones de extracción o Caex, precisó que “hay alternativas de usar las flotas actuales sólo con modificaciones, sin requerir camiones nuevos transformados a eléctricos; una opción que se estudia es el dual fuel, que es mezclar hidrógeno con diésel en la combustión, y otra es producir combustibles sintéticos, que implica menos modificaciones al vehículo y eso lo hace más eficiente como proceso de transición”.

Como estimación preliminar, el gerente de Desarrollo de Negocios señaló que si se reemplazara el 60% del diésel que anualmente consume la industria minera (1.360 millones de litros de un total de 2.300 millones de litros), se necesitarían 182,2 millones de kg de H2, con lo que se reducirían las emisiones de CO2 en 3,7 millones de toneladas al año. Y proyectando un precio de US$2/kg (hacia 2025-2030), versus el costo de US$0,6/l del diésel, su sustitución significaría un ahorro de US$455 millones anuales.

“Producir esta cantidad de H2 requiere una capacidad instalada de energía solar de 4000 MW, escala factible de instalar en Chile; hoy ya tenemos 3000 MW conectados al Sistema Eléctrico Nacional. Y si combinamos esto con mayor capacidad de almacenamiento o mayor factor de planta CSP (concentración solar de potencia), esta necesidad disminuye”, sostuvo.

En Chile actualmente hay tres proyectos en curso para el desarrollo de hidrógeno, cofinanciados por Corfo: el del consorcio liderado por Alset que pretende impulsar el dual fuel (combustión dual a base de H2 y diésel) para camiones de extracción; el encabezado por la Universidad Federico Santa María –donde participa Fraunhofer Chile– que apunta al desarrollo de celdas de combustible para flotas mineras con retrofitting de vehículos diésel convertidos a eléctricos; y el proyecto Hydra liderado por Engie, que busca transformar vehículos de mayor tamaño incorporando trenes de potencia híbridos.

Según Vaccarezza, las tecnologías y aplicaciones ya están disponibles, sólo hay que elegir las que permiten desarrollos en plazos más cortos y desarrollar pilotaje industrial para avanzar en la curva del conocimiento técnico. En ese sentido, planteó como vía de transición el uso de combustibles sintéticos producidos con H2 verde, dado que se encuentran en una fase de implementación más avanzada: existe capacidad de almacenamiento, transporte, distribución y uso final, las que en el caso del hidrógeno puro se encuentran en desarrollo. Estos combustibles sintéticos pueden reemplazar el gas licuado petróleo (GLP) o el diésel en motores de combustión, con modificaciones menores en un vehículo. “Si bien hay emisiones por la combustión, gracias a que el combustible se produjo con hidrógeno verde y captura de carbono, se da una reducción de emisiones neta”, comentó.

Como principales desafíos para contar con una industria del hidrógeno, mencionó: la necesidad de escalar, la implementación de pilotajes industriales y el desarrollo de capacidades locales. “Hay que mirar tecnologías afuera y ver cuáles se adaptan mejor a nuestras necesidades e insertar las más eficientes en los usos”, dijo.

Impacto con varias dimensiones

En su exposición, Víctor Pérez caracterizó el contexto al que nos enfrentamos: se aprecia una tendencia global por el suministro responsable de minerales y metales, y los sectores demandantes de cobre exigen certificaciones o trazabilidad de sus insumos. En respuesta, la industria está reaccionando con la iniciativa Copper Mark, que en menos de un año ya tiene 16 operaciones mineras registradas.

En el caso de Chile, estas tendencias coinciden con un aumento de la intensidad energética por unidad de cobre producida (debido a la caída de la ley mineral, mayores distancias de acarreo, mayor dureza de la roca), situación que obliga a una mejor gestión del consumo de energía. Ello, a su vez, se da en un contexto de transición energética en el país, donde todavía la matriz es muy dependiente del carbono y aún hay mucho combustible fósil que reemplazar. “Ahí es donde aparece el H2 como un elemento clave para una huella ambiental más sustentable”, señaló.

En esa línea, el socio de Voces Mineras destacó el reciente lanzamiento de la Estrategia Nacional de Hidrógeno Verde, que considera hitos concretos, tales como: ser el país N° 1 en inversiones en hidrógeno verde en Latinoamérica a 2025; en los próximos cinco años contar con capacidad de electrolisis construida y en desarrollo, para una producción de 200 kton/año, estimándose que en torno a la mitad de esa cantidad será consumida por la minería; y hacia 2030 ser país líder exportador de hidrógeno verde y derivados, con un costo menor a US$1,5/kg (el más barato del planeta) y con una capacidad de electrolisis instalada de 25 GW.

De acuerdo con Pérez, el impacto de la producción de H2 verde en Chile tiene varias dimensiones: “Estimamos que produciremos del orden de 25 millones de ton al 2050, lo que representaría una nueva industria equivalente al 10% del PIB, que permitiría una reducción de emisiones de entre 17% y 27%, generando 20.000 empleos sólo en la Región de Antofagasta al 2030. Y no sólo hay oportunidades para la minería, sino también para otras industrias como la portuaria y logística”.

Asimismo, destacó que para sustituir completamente el diésel que consume la minería se requerirían 196 l/s de agua, equivalente a cerca del 1,1% del consumo actual de este recurso, es decir, un impacto muy marginal para producir 600.000 ton de H2 (diez veces más de lo que se produce actualmente).

¿Cómo comenzar? Según Pérez, lo que tenemos más a mano es el sector transporte, donde se prevé contar con una importante flota de Caex funcionando con H2 hacia 2030, y equipos de transporte pesado para minería subterránea.

Despejando dudas

Consultados por la posibilidad de que grandes fabricantes de camiones, como Komatsu y Caterpillar, no estén apostando por el desarrollo de motores en base a hidrógeno para Caex, sino por otra tecnología, tanto Marco Vaccarezza como Víctor Pérez hicieron ver que no hay claridad al respecto. Como ejemplo, comentaron que el área de capital de riesgo de Caterpillar sí ha mostrado interés en el hidrógeno, y Cummins –que tiene una alianza estratégica con Komatsu- acaba de comprar Hydrogenics, fabricante de celdas de combustibles que está piloteando camiones con fuel cells en Estado Unidos. Además, está la amenaza de los camiones chinos 100% en base a H2.

Respecto de las distancias y costos de transporte para llegar con H2 hasta las faenas mineras, ambos expositores coincidieron en señalar que debiera tenderse a tener plantas de autogeneración de H2 muy cerca de las operaciones. “Si ponemos la planta solar dedicada a producir hidrógeno en faena, nos ahorramos todos los costos de transporte, almacenamiento y logística, lo que compensa el menor factor de planta”, acotó Vaccarezza.

En tanto, Pérez recalcó que los números del negocio dan, porque el objetivo es transitar hacia la exportación de H2. “Las generadoras que participan en el consorcio de ASDIT no están apostando al contrato de BHP o Codelco, sino a exportar. Hay un vaso-comunicante que es la minería por el nivel de su consumo energético, pero no es el destino final”, sostuvo.