La Sabana lidera proyecto de implementación de un modelo energético basado en hidrógeno en Colombia

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El Gobierno nacional, en cabeza de la UPME y Minciencias, quiere promover un mejor entendimiento sobre el potencial del hidrógeno como una fuente energética. Para ello, en alianza con la Universidad de La Sabana, se busca marcar un mapa de ruta.

Campus, Chía, agosto 2021.- La Universidad de La Sabana marcará esta ruta en el diseño de un modelo del sistema energético colombiano para evaluar escenarios de transición energética hacia la economía del hidrógeno, gracias al beneficio de la convocatoria 879 del Ministerio de Ciencia Tecnología e Innovación y de la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), en la cual el proyecto obtuvo la mayor puntuación de los evaluadores.

• Los combustibles fósiles, entre los que se destacan el petróleo, el carbón y el gas natural, son la principal fuente de energía en el mundo. Sin embargo, su uso ha dejado efectos nocivos en el ambiente.

• El proyecto permitirá evaluar los potenciales escenarios de transición energética, donde el hidrógeno cumpla un papel fundamental en la descarbonización de los sectores industrial y transporte.

¿Por qué es importante el hidrógeno?

El hidrógeno es un combustible que, cuando se quema o se usa en dispositivos llamados celdas de combustible, no produce dióxido de carbono, sino que genera agua. Esto es positivo, ya que el dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero que tiene un impacto negativo sobre el ambiente. Por lo tanto, el hidrógeno puede ser sustituto de combustibles fósiles que son contaminantes, ya quees un combustible de cero emisiones que puede contribuir a mejorar la calidad del aire en las ciudades.

El hidrógeno sirve para la sustitución de combustibles fósiles en el sector industrial, como combustible alternativo para el sector transporte y como medio de almacenamiento de energía.

Hasta hoy, los combustibles fósiles son la principal fuente de energía en el mundo. Sin embargo, su uso ha dejado efectos nocivos en el ambiente a debido a la emisión de gases contaminantes, perjudiciales para la salud humana, y de efecto invernadero, que contribuyen al calentamiento global. Por ello, recientemente varios países han iniciado el camino hacia la sustitución de estos modelos energéticos por energías más limpias y renovables.

De acuerdo con Martha Cobo, decana de la Facultad de Ingeniería e investigadora principal del proyecto, el mercado energético colombiano depende de hidroeléctricas que son vulnerables a la variación del clima y ejercen presiones ambientales en los ecosistemas acuáticos donde se desarrollan y de termoeléctricas que usan combustibles fósiles como materia prima, principalmente carbón. En contraste, las fuentes no convencionales de energía renovable (FNCER) como la solar, la eólica, la biomasa, entre otras, tienen una participación menor del 1 % en el mercado energético nacional.

“Esto representa una baja diversidad en la oferta energética que pone en riesgo la capacidad del país para afrontar el cambio climático y el cumplimiento de las metas propuestas en el Acuerdo de París. Por eso, el modelo energético colombiano se debe revisar con cuidado, para asegurar una implementación efectiva de las FNCER y un desarrollo sostenible del mercado energético”, asegura Cobo.

Este proyecto contará con la participación y el apoyo de diferentes empresas y universidades. Por ejemplo, la Armada Nacional y la Escuela Naval de Cadetes se unieron a esta propuesta por el interés de desarrollar navíos que consuman hidrógeno como combustible principal.

Al respecto, el Dr. José María Riola, investigador líder del Grupo de Investigación en Comunicaciones, Control y Diseño Naval (Giccdn) de la Escuela Naval de Cadetes Almirante Padilla agrega que "el modelo energético actual, basado en su gran mayoría en los combustibles fósiles, presenta serios problemas de sostenibilidad económica y medioambiental, por lo que resulta evidente la necesidad de buscar nuevas alternativas energéticas. La escasez de petróleo, con su consecuente encarecimiento, y las sucesivas normativas ambientales sobre las emisiones de gases, cada vez más restrictivas, hacen del hidrógeno un vector energético muy atractivo para las próximas décadas. Con el desarrollo de este proyecto se dará un paso más en favorecer el uso del hidrógeno para la propulsión de los buques en nuestros mares y ríos, lo que facilitará la descarbonización y conseguirá una importante mejora medioambiental”.

¿El hidrógeno es una solución para la transición energética en Colombia?

Uno de los objetivos del proyecto consiste en evaluar las oportunidades del país para diversificar el mercado energético con la inclusión del hidrógeno como vector energético.Para lograrlo, se proyectarán escenarios a 2050, para determinar el efecto de la inclusión del hidrógeno en el modelo energético colombiano, con un enfoque en dos contextos:

1. La producción de hidrógeno a partir de fuentes no renovables como el carbón, pero implementando tecnologías de captura de carbono en el proceso (hidrógeno azul).

2. Su acoplamiento a energías renovables como lasolar, eólica, de biomasa e hidroeléctricas, donde el hidrógeno se convierte en un vector energético de las mismas (hidrógeno verde).

Bernay Cifuentes, integrante del proyecto, explica que el hidrógeno no es una energía alternativa, sino un puente entre diversos modelos energéticos y, además, que son dos aspectos fundamentales los que favorecen que el hidrógeno sea un vector promisorio para la transición energética: su densidad energética, que es superior a los sistemas de almacenamiento energético tradicionales, y la posibilidad de acoplarse a diferentes fuentes de energía.

“El hidrógeno puede reemplazar las baterías y ser un mecanismo eficiente para almacenar energía, lo que contribuiría a solucionar el problema de los excedentes del mercado energético que hoy se pierden en los períodos de baja demanda. Por ejemplo, la energía obtenida en paneles solares puede almacenarse en forma de hidrógeno, el cual se usaría para producir energía en las noches cuando los paneles solares no funcionan”, asegura Cifuentes.

El proyecto también ha llamado la atención de la empresa Drummond Energy Inc., que participará en el proyecto como entidad beneficiaria, lo cual permitirá un panorama claro sobre las oportunidades de integrar la producción de hidrógeno azul al sector minero del país.

Para el co-investigador César Barraza, profesor de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de La Sabana, el proyecto permitirá evaluar los potenciales escenarios de transición energética, donde el hidrógeno cumpla un papel fundamental en la descarbonización de los sectores industrial y transporte, en línea con los compromisos actualizados de Colombia en el marco del Acuerdo de París, que incluyen la reducción del 51% de las emisiones de gases de efecto invernadero a 2030.

“A partir de los hallazgos del proyecto se generará un mapa de ruta para diseñar e implementar las políticas públicas que permitan la penetración de tecnologías para producir y usar el hidrógeno en Colombia, de manera armonizada con el marco legal actual en energía renovable (Ley 1715 de 2014), movilidad eléctrica (Ley 1964 de 2019) y transición energética (Ley 2099 de 2021)”, asegura Barraza.

Para el desarrollo de este proyecto, se han unido investigadores de la Universidad de Antioquia, la Corporación de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo de la Industria Naval Marítima y Fluvial (Cotecmar), la Escuela Naval de Cadetes “Almirante Padilla” (ENAP), la Drummond Company Inc., Graz University of Technology, Technical University of Hamburg y la Asociación Española de Pilas de Combustible (Appice).

Este proyecto se financiará con recursos provenientes del Patrimonio Autónomo Fondo Nacional de Financiamiento para la Ciencia, la Tecnología y la Innovación Francisco José de Caldas, aportados por la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), en convenio con Minciencas.