El mundo tiene mucho en juego en la gran turbina eólica que se cierne sobre los matorrales que alfombran el extremo sur de las Américas.
Opinión por Eduardo Porter.
Punta Arenas, Chile — No parece la primera chispa de una nueva revolución tecnológica. Pero el mundo tiene mucho en juego en la gran turbina eólica que se cierne sobre los matorrales que se extienden a lo largo del extremo sur de las Américas desde el Estrecho de Magallanes hasta donde alcanza la vista.
Para los esperanzados funcionarios del gobierno chileno, la turbina y su maraña adjunta de tuberías, cubas y galpones industriales encierran la promesa de prosperidad: un nuevo motor económico, nuevos productos de exportación, nuevas industrias.
Para los expertos en desarrollo, parece una oportunidad para remodelar la distribución de oportunidades económicas, ofreciendo al Sur Global una oportunidad de desarrollo que hasta ahora ha demostrado estar fuera de su alcance.
Para el mundo, esta es una herramienta crítica en la batalla contra el cambio climático.
Este es Haru Oni, un complejo ensamblado durante el último año y medio a unas 25 millas al norte de la ciudad por una colección de empresas chilenas e internacionales: empresas de energía y minería, empresas de ingeniería, incluso un fabricante de automóviles. A fines de este mes, se convertirá en el primer proyecto exitoso en transformar los vientos implacables de la Patagonia en una sustancia químicamente idéntica a la gasolina.
No es más que un piloto : una turbina de 3,4 megavatios para producir unos 35.000 galones de gas sintético al año. Pero los socios de riesgo esperan escalar el esfuerzo hasta donde producirá millones de toneladas de combustible esencialmente libre de carbono.
El mundo no solo habrá dado un gran paso hacia la solución del problema de cómo almacenar y transportar energías renovables. También se habrá sumado a una nueva era: la era del hidrógeno, que podría trazar una geografía económica radicalmente distinta a la de la era de los combustibles fósiles.
Rusia y los petroestados de Oriente Medio perderán su dominio sobre el suministro energético mundial cuando más países exploten sus recursos renovables. El hidrógeno podría remodelar aún más la economía mundial al brindar a los países que durante mucho tiempo han pasado por alto la promesa de la industrialización una oportunidad de desarrollo al aprovechar su acceso al sol y al viento. Y debido a que la economía del hidrógeno intensiva en capital depende en gran medida de los conocimientos tecnológicos para transformar las energías renovables en una sustancia móvil y almacenable, es más difícil de «capturar» que una economía de combustibles fósiles. Eso puede permitir que algunos de los países más pobres del mundo exploten sus recursos energéticos sin caer presa de la maldición de los recursos que ha arrastrado a muchos de los países dotados de depósitos de hidrocarburos a un miasma de corrupción y estancamiento.
En un mundo desesperado por reducir las emisiones de carbono a cero para mediados de siglo, el hidrógeno es una especie de pase de Hail Mary. Pero el combustible de alta tecnología que alguna vez se descartó como prohibitivamente costoso ahora se considera esencial para ayudar a abordar un desafío que parece irresoluble sin él. El año pasado, la Agencia Internacional de Energías Renovables pronosticó que el hidrógeno satisfaría el 12 % de la demanda energética total del mundo para 2050, frente a prácticamente nada en la actualidad, y representaría alrededor de un tercio de la demanda mundial de electricidad. Y eso está en el extremo inferior del rango de pronóstico. Bloomberg New Energy Finance calculó la contribución del hidrógeno en un 22%.
No todo esto tiene que venir del viento o del sol. IRENA pronostica que alrededor de un tercio se produciría con otros procesos, incluida la extracción de metano, que representa la mayor parte del hidrógeno consumido en la actualidad, secuestrando el dióxido de carbono que produce.
Independientemente de cómo se fabrique, el hidrógeno podría resolver algunos problemas prohibitivos con las estrategias de reducción de carbono del mundo.
Los combustibles sintéticos podrían impulsar barcos y aviones transoceánicos, que no se pueden conectar a la red eléctrica. El hidrógeno podría impulsar industrias como la del acero, el vidrio y el cemento , que absorben enormes cantidades de energía para producir calor. Una sola planta siderúrgica que utilice hidrógeno para reducir el hierro utilizaría unas 300.000 toneladas de hidrógeno al año y no emitiría dióxido de carbono.
En términos más generales, el hidrógeno podría acelerar la transición a una infraestructura energética que dependa en gran medida de la electricidad, que es muy difícil de almacenar y mover, alimentada por el sol y el viento , fuentes de energía intermitentes que no brillan ni soplan las 24 horas del día, los 7 días de la semana.
La Patagonia está muy lejos del resto de Chile. Trasladar la electricidad desde sus planicies azotadas por el viento hasta el centro del país, donde se concentra la mayor parte de la población y la industria de Chile, requeriría construir líneas de transmisión siguiendo mil millas de topografía complicada a lo largo de la cordillera de los Andes.
“El desafío era cómo exportar esta energía”, dice Rodrigo Delmastro, gerente general de HIF Energy, parte del consorcio que ejecuta el proyecto Haru Oni. «Estamos muy lejos.» Los combustibles sintéticos de Haru Oni resolvieron el desafío. Se pueden mover en camiones, trenes y barcos, como un combustible fósil.
El hidrógeno es lo que Haru Oni hace primero. La energía eléctrica generada por la turbina se usa para dividir el agua, o H2O, en H2 más O a través de un proceso llamado electrólisis . El hidrógeno se mezcla con oxígeno y carbono , que se capturará directamente del aire en el piloto pero se extraerá de astillas de madera y otra biomasa en etapas futuras , para producir metanol, uno de los alcoholes más simples. Las moléculas de metanol luego se transforman en gasolina, un carbohidrato más complejo, que se puede quemar sin agregar carbono neto al aire.
Esta gasolina, dice Delmastro, ofrece varias ventajas. Fundamentalmente, funciona en motores de automóviles normales. Ofrece un camino hacia cero emisiones de carbono que no requiere reemplazar el stock de vehículos del mundo con vehículos totalmente eléctricos. Gracias. Porsche, otro miembro del consorcio, se ha comprometido a comprar el gas sintético que producirá el complejo.
Hay otras formas de almacenar y mover el hidrógeno . Lo más común es usarlo para hacer amoníaco, que hoy en día se usa principalmente para producir fertilizante. El amoníaco podría usarse para almacenar energía o usarse directamente como combustible. El hidrógeno también podría licuarse, enfriándolo a menos 253C (-423F), para su almacenamiento y transporte. O podría moverse a través de tuberías como un gas.
Haru Oni es solo un dedo del pie en la puerta. Su turbina es sólo la séptima en toda la provincia de Magallanes. Pero vienen otros. A mediados de la década, los socios del proyecto esperan desplegar un parque eólico de 320 megavatios en 3.700 hectáreas conectadas a electrolizadores, lo que produciría unas 100.000 toneladas de metanol sintético al año. Una fase posterior implica tres líneas, cada una de las cuales produce 7,8 millones de toneladas anuales.
Total-Eren de Francia y Teg de Gran Bretaña están llegando a la región para producir amoníaco. “Ha habido una fiebre del oro por la tierra”, señaló Delmastro, proporcionando una ganancia inesperada bienvenida a las granjas de ovejas que ahora ocupan las vastas praderas.
Los funcionarios del gobierno esperan que el viento pueda transformar los remansos en el extremo sur de Chile, atrayendo industrias hambrientas de energía como la siderúrgica a sus nuevas tierras ricas en energía. Pero la ambición es mayor. En la capital santiaguera se habla de un nuevo amanecer económico impulsado por las energías renovables.
Julio Maturana, subsecretario de energía de Chile, proyecta que la nación podría tener 35 gigavatios de energía renovable desplegados para producir hidrógeno para 2030, alimentados por energía eólica en el sur y el vasto recurso solar del desierto de Atacama en el norte.
Esto no proporcionará solo un camino hacia el cero neto para mediados de siglo. El gobierno espera que las exportaciones de hidrógeno y sus derivados sumen $ 24 mil millones al año para entonces, aproximadamente lo mismo que el país obtiene hoy de su principal producto de exportación: el cobre. Además, espera que la revolución del hidrógeno atraiga inversiones superiores a los 300.000 millones de dólares durante las próximas tres décadas.
Chile está en un lugar único. Según un estudio de McKinsey de 2020, los «recursos renovables incomparables en Atacama y la Patagonia lo convierten en el lugar de menor costo para producir hidrógeno verde en el mundo». La firma consultora estimó que para 2050, Chile podría producir un kilogramo de hidrógeno, que contiene aproximadamente la misma energía que un galón de gasolina, por tan solo 80 centavos a $ 1,10.
El hidrógeno también podría generar oportunidades en todo el mundo en desarrollo. Grandes porciones de África y Medio Oriente reciben una de las radiaciones solares más intensas del mundo, y también mucho viento. El año pasado, Bloomberg New Energy Finance estimó que muchos países del Sur Global , incluidos México, India y China , podrían estar produciendo hidrógeno por menos de $ 1 por kilogramo.
IRENA pronostica que en 2050, el hidrógeno, el amoníaco y el metanol representarán más de una quinta parte del comercio mundial de energía de 1,6 billones de dólares.
Varios países europeos están cerrando acuerdos con países africanos para desarrollar hidrógeno para exportar a Europa a partir de sus recursos eólicos, hídricos y solares. Alemania ha establecido las llamadas oficinas de hidrógeno en Angola y Nigeria para facilitar el diálogo con estos potenciales exportadores de hidrógeno.
La primera planta de hidrógeno con energía solar de África, construida por una empresa francesa en Namibia con una capacidad de 85 megavatios, está programada para comenzar a producir en 2024. Y el objetivo del país es tener 3 gigavatios de capacidad con energía solar dedicados al hidrógeno para producir amoníaco. a finales de la década. También espera atraer una acería ecológica y una línea de producción de fertilizantes.
¿El hidrógeno impulsará el desarrollo global? Una nueva era del hidrógeno todavía requiere que varias cosas encajen en su lugar. A pesar de lo barata que se ha vuelto, la energía renovable del sol y el viento debe seguir siendo más barata. Lo mismo deben hacer los electrolizadores, ya que la electrólisis representa alrededor del 30% del costo del hidrógeno.
Julio Friedmann, científico jefe del asesor de gestión del carbono Carbon Direct, señala que a la revolución del hidrógeno le faltan no solo electrolizadores, sino también transformadores, electricistas, ingenieros y soldadores especializados para construirlos e instalarlos. “Los electrolizadores ahora cuestan $800 por kilovatio”, dijo Friedmann. “Tal vez podamos reducirlo a $500 por kilovatio, pero para que el hidrógeno llegue a $1 por kilo, debemos llegar a $100 por kilovatio”.
Convertir hidrógeno en combustibles sintéticos no es gratuito. Tampoco lo es licuarlo a temperaturas ultrabajas, lo que requiere enormes cantidades de energía. Incluso si pudiéramos permitirnos producir hidrógeno licuado, necesitaríamos barcos para moverlo. (Hoy, el mundo tiene un camión cisterna de hidrógeno , fabricado en Japón).
El almacenamiento de hidrógeno gaseoso sigue siendo un desafío en gran medida sin resolver. Y el mundo no tiene una red lista de tuberías suficiente para moverla a escala.
Críticamente, la producción de hidrógeno requiere una tonelada de inversión de capital por adelantado. Encontrar ese dinero no será fácil para los países pobres. “Es un juego de costos de capital”, dijo Friedmann.
Hay desafíos ambientales. Delmastro señala que la masificación de la producción de hidrógeno en la provincia de Magallanes debe superar la fuerte oposición de los grupos preocupados por el impacto de las turbinas eólicas en el ganso cabecirrojo, que acude en bandadas a la zona.
Y la revolución del hidrógeno enfrenta el problema del huevo y la gallina: los inversionistas no se arriesgarán a invertir dinero en infraestructura hasta que estén seguros de la demanda del nuevo combustible, pero a menos que las inversiones se realicen para lograr economías de escala, el hidrógeno seguirá siendo demasiado costoso. para justificar el cambio a la nueva fuente de energía. “No vamos a saltar a la piscina hasta que hayamos cerrado con los interesados”, dice Fernando Meza, quien dirige el desarrollo de negocios en Chile para Enel Green Power, uno de los socios de Haru Oni.
Aún así, un Sur Global que se prepara para el golpe de un clima cambiante puede esperar que la batalla para mitigar las emisiones de carbono también desbloquee una oportunidad sin precedentes para ascender en la escala de ingresos.
A diferencia del petróleo y el gas, la energía renovable no es un recurso extractivo. Aprovecharlo y convertirlo en hidrógeno o en algún combustible sintético requiere desarrollar conocimientos tecnológicos. Desde Chile hasta Namibia, la esperanza es que la nueva geografía de la energía creada por la transformación del viento y el sol en hidrógeno limpio abra horizontes más amplios que los que abrió el paradigma del siglo XX de extraer hidrocarburos del suelo.