Desarrollar producción de Hidrógeno Verde en México

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Hoy presentamos una pieza que ha publicado la revista Transición Energética, una propuesta editorial electrónica que edita un sólido equipo de colaboradores del Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias conocido por muchos como el INEEL; una institución de investigación y desarrollo del Estado Mexicano que hoy más que nunca requiere de la participación comprometida y efectiva no sólo del actual gobierno federal sino de todas aquellas instancias públicas y privadas relacionadas con el sector eléctrico de nuestro país, ya que la institución es una fuente inagotable de conocimientos y proyectos en energía limpia y renovable producto de un vasto claustro de investigadores.

El compromiso que requiere el INEEL es hoy con su equipo de trabajo con sus proyectos y con el respaldo económico y financiero que demanda el instituto.

La entrevista con el Dr. Guadalupe Ramos, la realizó para el instituto, Luis Arturo Domínguez Brito, y con la autorización del INEEL, la reproducimos, así como invitamos a los lectores de pv magazine México a conocer el sitio electrónico que alberga los esfuerzos de Transición Energética.

Imagen del INEEL

El Dr. Guadalupe Ramos es Ingeniero Químico por la Universidad Autónoma Metropolitana y Doctor en Ciencias por el Centro de Investigación y Estudio Avanzados del Instituto Politécnico Nacional. Posteriormente, realizó una estancia postdoctoral en la Universidad Texas A&M. En ese último centro de estudios, aplicó simulaciones en un principio para el estudio de los procesos que ocurren en celdas de combustible y baterías ion-litio, además de participar en varias actividades académicas y de investigación, entre ellas, como participante en un proyecto de colaboración con el Honda Research Institute y con la Fuerza Aérea de los Estados Unidos.

Actualmente, se desempeña como catedrático Conacyt adscrito a la Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa, donde desarrolla investigación relacionada con materiales y prototipos de baterías ion-litio y celdas de combustible.

Ha publicado más de 50 artículos en revistas internacionales, tres capítulos de un libro y un libro de electrocatálisis. Actualmente, es el presidente de la Sociedad Mexicana del Hidrógeno, donde realiza una labor de integración industrial/académica, además de ser impulsor de tecnologías limpias en México.

Revista Transición Energética (RTE): ¿Qué oportunidades existen en México para desarrollar la tecnología de producción de hidrógeno verde para generar electricidad?

Dr. Guadalupe Ramos (GR): La producción de hidrógeno verde está íntimamente ligada con la capacidad de aprovechar energías renovables y, por lo tanto, también con la cantidad de energía renovable disponible. En este sentido, México es un país privilegiado, tiene una irradiancia solar promedio de 5.3 kWh, especialmente en el norte, donde la irradiancia solar es aún mayor; además, tiene una extensión de litorales de más de 11,000 km que indudablemente tiene un gran potencial para las instalaciones eólicas.

Existen también algunas regiones específicas en los estados de Baja California Norte y Sur, Oaxaca, Sonora y Yucatán que cuentan con un potencial eólico mucho mayor. Todas estas situaciones colocan a México en condiciones específicas que podrían tener un impacto positivo en el precio del hidrógeno producido por fuentes renovables.

No olvidemos que el precio del hidrógeno producido no solo depende del precio de la energía renovable, sino también del costo de la tecnología. En este sentido, en México desde hace más de 20 años, varios grupos de investigación dedicados al desarrollo de ciencia y tecnología se han unido para formar la Sociedad Mexicana del Hidrógeno.

Durante estos 20 años, se han logrado avances importantes en tecnología, materiales y formación de recursos humanos especializados. Todos estos avances representan una gran ventaja, ya que, con un impulso en la transferencia de tecnología, México se puede convertir en un país que, no solamente produce hidrógeno, sino que tiene la capacidad de crear su propia tecnología para producirlo.

Imagen del Pixabay

RTE: ¿Cuáles son las principales oportunidades de la utilización del hidrógeno para la descarbonización de la economía en México? ¿Y qué tipo de desarrollo económico generaría?

GR: Una de las grandes ventajas del hidrógeno es que tiene un gran abanico de usos, no solamente para la generación de energía. En este sentido, el uso del hidrógeno podría tener distintos fines con un gran impacto ambiental; sin embargo, es importante recalcar que la producción de hidrógeno verde en la actualidad aún no es competitiva económicamente en comparación con otros métodos de producción. Por lo tanto, una de las primeras etapas es la generación de tecnología y la puesta en marcha de proyectos que permitan la integración de los componentes de la cadena de valor, a fin de que, en el mediano plazo, los costos se vuelvan competitivos.

Entre las principales oportunidades están la formación de mezclas hidrógeno-metano para la producción de electricidad, la introducción paulatina de hidrógeno en los sistemas de combustión, la introducción de movilidad a base de hidrógeno y la utilización de la producción/uso de hidrógeno como sistema de almacenamiento de energía.

RTE: ¿El hidrógeno entra en la estrategia de descarbonización a largo plazo de las industrias y plantas de generación?

GR: Cualquier esfuerzo por incluir el hidrógeno en los procesos industriales es benéfico. En las industrias de cualquier nivel, el aprovechamiento de energía renovable para su transformación en hidrógeno es benéfico, esto implica evitar los gastos de almacenamiento de energía eléctrica y su transformación para múltiples aplicaciones, lo mismo ocurre con la inyección de hidrógeno en las plantas de generación eléctrica. La estrategia a largo plazo debe incluir por supuesto el aprovechamiento de energía renovable, su transformación en energía eléctrica cuando sea más conveniente y su transformación en hidrógeno cuando las circunstancias lo requieran.

Una de estas circunstancias es la generación de electricidad en las grandes centrales de producción eléctrica (hidroeléctricas, nucleares, eólicas, etc.), que no funcionan a su máxima capacidad, en estas, la producción de hidrógeno puede dar lugar a un uso efectivo de las instalaciones de producción.

Imagen del INEEL

RTE: ¿Se ha considerado la tecnología de hidrógeno verde como parte de la estrategia de generación limpia de México en el mediano y largo plazo?

Si, no. ¿Por qué?

GR: Si, ha habido esfuerzos importantes. La Sociedad Mexicana del Hidrógeno, por medio de mesas de trabajo y reuniones con las cámaras de diputados y senadores, ha logrado que el hidrógeno fuera considerado como energía limpia en el 2017 en el DOF.

Posteriormente, su inclusión en el PRODESEN 2020 también indica la buena voluntad de usar el hidrógeno como una alternativa. Sin embargo, el esfuerzo no es suficiente, se debe crear una agenda para un análisis exhaustivo sobre los beneficios del hidrógeno en cada uno de los sectores de producción en las condiciones específicas de nuestro país, posteriormente, una evaluación sobre aquellos sectores en los que los beneficios ambientales, económicos y sociales pueden maximizarse, y finalmente se debe crear una agenda estricta para el cumplimiento de ciertas metas de producción, uso y aplicación del hidrógeno.

En todo esto, se requiere el apoyo de todos los sectores, pero en especial, el gubernamental para impulsar proyectos demostrativos y operativos, centros de investigación y desarrollo, y el apoyo industrial para la producción no sólo de hidrógeno, sino también de la tecnología capaz de producirlo y transformarlo.

RTE: El desarrollo del mercado de hidrógeno verde requerirá de grandes inversiones en infraestructura tales como instalaciones de generación, logística, adaptaciones para su consumo y herramientas de promoción. Para prepararse para estas inversiones es muy importante tener estudios y una estrategia clara. ¿Qué tipo de apoyo necesita México para desarrollar esta industria?

GR: Los beneficios del uso de hidrógeno son innegables. Sin embargo, necesitamos acciones, una de las primeras es la determinación de las ventajas operativas de producción de hidrógeno en México, desde los costos de producción de energía renovable, los costos asociados al transporte y el acondicionamiento del sitio de producción a los sititos de despacho y las proyecciones específicas de crecimiento en la demanda. Es decir, esto no solo implica que haya hidrógeno producido a costo razonable, sino que se creen las condiciones para que el hidrógeno sea utilizado en cada uno de los sectores de producción; una mayor demanda de hidrógeno puede representar el despunte de la industria y, por lo tanto, los costos de producción también pueden ser reducidos.

Aunado a esto, se debe crear una estrategia contundente para el alcance de los objetivos. Por lo tanto, las asociaciones académicas y el gobierno deben trabajar de cerca con la sociedad civil para que la estrategia incluya un verdadero beneficio social. Estamos en la puerta de un cambio muy importante en la manera que se produce y consume energía, podemos dejar pasar la oportunidad y que la transición se conduzca sin beneficios reales a la población, o bien, podemos hacer que el aprovechamiento de energías renovables conlleve a una reindustrialización de México. Las instituciones de investigación en México han tenido grandes éxitos científicos y tecnológicos, también se cuentan con recursos humanos bien calificados, lo que ahora necesitamos es un acompañamiento gubernamental para establecer una estrategia de desarrollo y la implementación de proyectos ambiciosos.

RTE: ¿Qué oportunidades en materia de electromovilidad puede generar la producción de hidrógeno verde?

GR: La electromovilidad es una gran oportunidad en lugares como Japón y California, donde los automóviles a hidrógeno son una realidad. En países como el nuestro, el desarrollo de la electromovilidad debe incluir una estrategia no solo de desarrollar los automóviles a hidrógeno, sino también todo lo relacionado a la cadena de valor del hidrógeno, transporte, almacenamiento y estaciones de entrega.

Una de las mayores oportunidades para el transporte es empezar con regiones donde se requiera el consumo de una gran cantidad de hidrógeno, por ejemplo, en el transporte público y de carga, con rutas bien definidas donde el despacho pueda ser asegurado. Este tipo de proyectos no solo generará una gran demanda de hidrógeno, sino que a la vez requerirá el desarrollo de la cadena de generación y utilización, a la par que disminuirá los precios de producción con la inminente apertura a otros sectores, una vez que todos los retos de producción y despacho hayan sido resueltos.

En otros países, el éxito de la electromovilidad depende mucho de la integración del sector gubernamental, industrial y académico/científico. Estamos a tiempo, aún se pueden lograr establecer las estrategias que permitan alcanzar las metas de desarrollo sostenible.

Revista digital Transición Energética del INEEL

Imagen del INEEL

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