{"id":513078,"date":"2024-05-27T10:43:33","date_gmt":"2024-05-27T13:43:33","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=513078"},"modified":"2024-05-27T10:43:33","modified_gmt":"2024-05-27T13:43:33","slug":"en-la-senda-del-hidrogeno-verde","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/en-la-senda-del-hidrogeno-verde\/","title":{"rendered":"En la senda del hidr\u00f3geno verde"},"content":{"rendered":"

Brasil se encuentra entre los pa\u00edses mejor posicionados para la producci\u00f3n a gran escala de hidr\u00f3geno bajo en emisi\u00f3n de carbono, un combustible de alto poder calor\u00edfico que ha sido apuntado como un vector importante para la transici\u00f3n energ\u00e9tica. El pa\u00eds cuenta con el potencial t\u00e9cnico para generar 1,8 gigatoneladas de hidr\u00f3geno por a\u00f1o, y alrededor de un 90 % de este volumen proceder\u00e1 de energ\u00edas renovables. Estos datos forman parte del Plan Decenal de Expansi\u00f3n Energ\u00e9tica 2031, dise\u00f1ado por la Empresa de Investigaci\u00f3n Energ\u00e9tica (EPE), vinculada al Ministerio de Minas y Energ\u00eda (MME).<\/p>\n

El referido estudio identifica diversas fuentes y v\u00edas tecnol\u00f3gicas para la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno de bajo carbono, al que muchos expertos consideran el combustible del futuro por su capacidad de contribuir a la descarbonizaci\u00f3n del planeta. Se espera que sustituya el uso de combustibles f\u00f3siles en sectores de la econom\u00eda tales como el transporte y las industrias de alto consumo energ\u00e9tico (siderurgias, metalurgias y cementeras). Los combustibles f\u00f3siles son responsables de la emisi\u00f3n de gases de efecto invernadero (GEI), asociados al calentamiento global y al cambio clim\u00e1tico.<\/p>\n

Hidr\u00f3geno de baja emisi\u00f3n de carbono es la nueva terminolog\u00eda utilizada por la Agencia Internacional de la Energ\u00eda (AIE) para designar al hidr\u00f3geno (H2<\/sub>) producido por diferentes v\u00edas con emisi\u00f3n nula o m\u00ednima de di\u00f3xido de carbono (CO2<\/sub>). En este grupo se incluye el hidr\u00f3geno producido a partir de la reforma del etanol y de otros biocombustibles o biomasas (residuos agr\u00edcolas o forestales); el hidr\u00f3geno generado con base en la electr\u00f3lisis del agua utilizando fuentes renovables (e\u00f3lica, solar, hidr\u00e1ulica) o energ\u00eda nuclear; el hidr\u00f3geno procedente del proceso de reformado t\u00e9rmico del gas natural con captura, almacenamiento y utilizaci\u00f3n de carbono (CCUS), y el hidr\u00f3geno natural, que puede extraerse del suelo, entre otros.<\/p>\n

De acuerdo con el Programa Nacional del Hidr\u00f3geno (PNH2<\/sub>) del gobierno federal brasile\u00f1o, los proyectos de hidr\u00f3geno de baja emisi\u00f3n de carbono anunciados suman unos 30.000 millones de d\u00f3lares. Analistas e investigadores del sector energ\u00e9tico consultados por Pesquisa FAPESP<\/em> se mostraron optimistas en cuanto al protagonismo del pa\u00eds en este nuevo mercado. \u201cBrasil re\u00fane las condiciones necesarias como para ser uno de los l\u00edderes mundiales del sector\u201d, afirma el experto en energ\u00edas renovables Ricardo Ruther, docente de la Universidad Federal de Santa Catarina (UFSC) y coordinador de una planta experimental reci\u00e9n inaugurada de producci\u00f3n de hidr\u00f3geno verde (H2<\/sub>V) \u2013 producido mediante electr\u00f3lisis del agua \u2013 de la instituci\u00f3n.<\/p>\n

\u201cDisponemos de fuentes renovables de energ\u00eda e\u00f3lica y solar en abundancia, esenciales para la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno sostenible; un mercado organizado, competitivo y din\u00e1mico de generaci\u00f3n de energ\u00eda el\u00e9ctrica a partir de fuentes renovables, un parque industrial capaz de absorber la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno a gran escala; y una relativa cercan\u00eda con el mercado europeo, hacia donde se exportar\u00e1 el combustible\u201d, dice.<\/p>\n\n \n \n \n <\/picture>Alexandre Affonso \/ Revista Pesquisa FAPESP<\/span>\n

Un combustible renovable y limpio
\n<\/strong>El inter\u00e9s por el combustible de hidr\u00f3geno se explica por el hecho de que su poder calor\u00edfico es unas tres veces superior al del gas natural, la gasolina y el gasoil. A pesar de su abundancia en el universo, el hidr\u00f3geno rara vez se encuentra aislado, pero est\u00e1 presente en el etanol (C2<\/sub>H6<\/sub>O), en el metano (CH4<\/sub>) y en otros combustibles f\u00f3siles, adem\u00e1s del agua (H2<\/sub>O). Para aislar la mol\u00e9cula de hidr\u00f3geno y utilizarla como energ\u00eda a los efectos de propulsar veh\u00edculos automotores o en procedimientos industriales, estos compuestos deben someterse a procesos qu\u00edmicos.<\/p>\n

La principal v\u00eda para la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno es el reformado del vapor del gas natural, cuyo principal componente es el metano. En este proceso, se somete al metano a altas temperaturas en el interior de un reactor y se lo transforma en H2<\/sub> y CO2<\/sub>. El hidr\u00f3geno generado no califica como sostenible porque durante el proceso se libera CO2<\/sub> a la atm\u00f3sfera, lo que contribuye al aumento de los GEI. Por cada kilo de hidr\u00f3geno (kgH2<\/sub>) producido, se emiten unos 11 kg de CO2<\/sub> (kgCO2<\/sub>).<\/p>\n

Las distintas rutas para la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno suelen identificarse por colores. Conforme con esta clasificaci\u00f3n, que puede variar seg\u00fan el autor, el hidr\u00f3geno producido a partir del metano con emisi\u00f3n de CO2<\/sub>, es llamado hidr\u00f3geno gris, pero si se captura y almacena el carbono, se lo denomina azul; el hidr\u00f3geno electrol\u00edtico es el verde y el producido a partir de la energ\u00eda nuclear, rosa o violeta seg\u00fan el procedimiento utilizado.<\/p>\n

Por considerar que la clasificaci\u00f3n por colores resulta imprecisa y carece de aplicaci\u00f3n pr\u00e1ctica en los procesos de toma de decisiones para la contrataci\u00f3n de proyectos en el \u00e1rea, lo que podr\u00eda acarrear dificultades normativas, la AIE propuso recientemente su sustituci\u00f3n por una nueva nomenclatura basada en la intensidad de las emisiones de la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno. La organizaci\u00f3n ha sugerido ahora el uso del t\u00e9rmino \u201chidr\u00f3geno de baja emisi\u00f3n\u201d. En Brasil, el PNH2<\/sub> ha adherido a esta recomendaci\u00f3n.<\/p>\n

En Europa, para que el hidr\u00f3geno pueda etiquetarse como de baja emisi\u00f3n, durante su proceso de generaci\u00f3n debe haber liberado a la atm\u00f3sfera un m\u00e1ximo de 3,8 kg de CO2<\/sub> por kg de H2<\/sub> producido (kgCO2<\/sub>\/kgH2<\/sub>). En Brasil a\u00fan no se ha definido el l\u00edmite de emisiones, pero un proyecto de ley en tr\u00e1mite ha propuesto que este valor sea de hasta 4 kgCO2<\/sub>\/kgH2<\/sub>.<\/p>\n

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VCG\u2009\/\u2009VCG v\u00eda Getty Images<\/span>Tanques de almacenamiento de la mayor refiner\u00eda de hidr\u00f3geno verde de China, en la ciudad de Kuqa, en el noroeste del pa\u00edsVCG\u2009\/\u2009VCG v\u00eda Getty Images<\/span><\/p><\/div>\n

A nivel mundial, la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno de bajo carbono a\u00fan es peque\u00f1a. El informe \u201cGlobal hydrogen review 2023\u201d, de la AIE, reporta que en 2022 se generaron 95 millones de toneladas (Mt) de hidr\u00f3geno de todo tipo. De este total, unos 94 Mt proceden del reformado t\u00e9rmico del metano, un proceso con emisi\u00f3n de GEI, y menos de 1 Mt fue de hidr\u00f3geno de bajo carbono, la mayor parte por el reformado del metano con secuestro y captura de carbono. Pero este panorama va a modificarse r\u00e1pidamente. Las proyecciones de producci\u00f3n de hidr\u00f3geno de baja emisi\u00f3n de carbono para 2030 ascienden a 38 Mt.<\/p>\n

China lidera el incipiente mercado del hidr\u00f3geno de bajo carbono, con el 30 % de la producci\u00f3n, seguida por Estados Unidos, Oriente Medio, la India y Rusia, seg\u00fan el anuario de la AIE. La participaci\u00f3n de Brasil es peque\u00f1a. \u201cSe estima que en 2022 se produjeron en el pa\u00eds 509.000 toneladas (t) de hidr\u00f3geno a partir del gas natural y solamente 29.000 t de origen electrol\u00edtico\u201d, dice el ingeniero Gustavo Pires da Ponte, de la EPE.<\/p>\n

Se espera que este volumen crezca en los pr\u00f3ximos a\u00f1os a partir de diversas acciones y proyectos en el \u00e1rea. En junio, la gobeernaci\u00f3n del estado de S\u00e3o Paulo lanz\u00f3 una iniciativa que apunta a promover proyectos centrados en la descarbonizaci\u00f3n de las cadenas productivas del estado. Uno de los frentes es la Ruta Verde Paulista, en cuyo \u00e1mbito se estructura el Programa de Hidr\u00f3geno de Bajo Carbono, creado con el objetivo de estimular el potencial del estado en las diferentes v\u00edas de producci\u00f3n del gas.<\/p>\n

\u201cNos hemos propuesto desarrollar la cadena de valor para toda la industria del hidr\u00f3geno de bajo carbono, que incluye equipos, componentes, servicios y capacitaci\u00f3n, sin preseleccionar una u otra v\u00eda tecnol\u00f3gica\u201d, declara Marisa Maia de Barros, subsecretaria de Energ\u00eda y Miner\u00eda de la Secretar\u00eda de Medio Ambiente, Infraestructura y Log\u00edstica del Estado de S\u00e3o Paulo. \u201cQueremos estimular la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno de bajo carbono, en una apuesta por la vocaci\u00f3n energ\u00e9tica paulista\u201d.<\/p>\n

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L\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP\u2002<\/span>Ca\u00f1a de az\u00facar: el etanol producido a partir de esta planta puede convertirse en hidr\u00f3genoL\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP\u2002<\/span><\/p><\/div>\n

El estado de S\u00e3o Paulo, seg\u00fan Maia de Barros, tiene potencial para producir hidr\u00f3geno a partir de diversas fuentes, entre ellas el etanol y el biometano, un biocombustible gaseoso generado con base en el procesamiento de los residuos del sector del az\u00facar y el alcohol, entre otros. \u201cEl biometano y el gas natural son exactamente la misma mol\u00e9cula [CH4<\/sub>]. La diferencia radica en que el primero es de origen renovable y el segundo, de origen f\u00f3sil. La misma tecnolog\u00eda, ya dominada, que utiliza gas natural para producir hidr\u00f3geno, puede utilizarse para producir biometano\u201d, dice la subsecretaria. \u201cEl reto consiste en producir biometano a mayor escala\u201d.<\/p>\n

El principal proyecto de producci\u00f3n de hidr\u00f3geno a partir de productos o subproductos del sector del az\u00facar y el alcohol, como el etanol y la vinaza, se lleva adelante en el Centro de Investigaci\u00f3n e Innovaci\u00f3n en Gases de Efecto Invernadero (RCGI), un Centro de Investigaciones en Ingenier\u00eda (CPE, en portugu\u00e9s) constituido por la FAPESP y la empresa Shell, que, desde su creaci\u00f3n, en 2015, ha recibido 465 millones de reales en inversiones, 45 de esos millones provenientes de la Fundaci\u00f3n. El grupo trabaja en tres frentes, de los cuales el m\u00e1s avanzado es la investigaci\u00f3n del reformado del etanol por vapor.<\/p>\n

En este m\u00e9todo, se somete al combustible a temperaturas y presiones espec\u00edficas y reacciona con el agua en un reactor qu\u00edmico, generando hidr\u00f3geno. El proceso emite carbono biog\u00e9nico de origen no f\u00f3sil, procedente de la ca\u00f1a de az\u00facar. Se est\u00e1 instalando una unidad de demostraci\u00f3n en la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP), en la capital paulista.<\/p>\n\n \n \n \n <\/picture>Alexandre Affonso \/ Revista Pesquisa FAPESP<\/span>\n

El proyecto, con un costo de 50 millones de reales, financiados por Shell, cuenta entre sus colaboradores con la empresa Hytron, la compa\u00f1\u00eda Ra\u00edzen, del sector de az\u00facar y energ\u00eda, el fabricante de autom\u00f3viles japon\u00e9s Toyota, el Servicio Nacional de Aprendizaje Industrial (Senai) y la USP, a trav\u00e9s del RCGI. La planta piloto, cuya entrada en operaci\u00f3n est\u00e1 prevista para el segundo semestre de 2024, tendr\u00e1 425 metros cuadrados y ser\u00e1 capaz de generar 4,5 kg de hidr\u00f3geno por hora.<\/p>\n

\u201cSer\u00e1 la primera estaci\u00f3n experimental de abastecimiento de hidr\u00f3geno renovable del mundo a partir del etanol\u201d, dice el ingeniero y f\u00edsico Julio Meneghini, director cient\u00edfico del RCGI y docente en la Escuela Polit\u00e9cnica (Poli) de la USP. El combustible se utilizar\u00e1 en tres autobuses y un autom\u00f3vil, todos el\u00e9ctricos y equipados con un dispositivo denominado pila o c\u00e9lula de combustible, que genera electricidad a partir del hidr\u00f3geno, sin emitir GEI.<\/p>\n

\u201cSi el etanol tuviera una huella de carbono negativa en su proceso productivo, es decir, que elimina m\u00e1s carbono que el que libera a la atm\u00f3sfera, el hidr\u00f3geno generado pasar\u00eda a tener una huella negativa\u201d, dice Meneghini. El etanol puede ser carbono negativo si en el cultivo de la ca\u00f1a de az\u00facar no se utilizan fertilizantes nitrogenados ni combustibles f\u00f3siles en la maquinaria agr\u00edcola y los camiones que transportan el insumo. El carbono emitido en el proceso de fermentaci\u00f3n de la ca\u00f1a tendr\u00eda que ser capturado y almacenado.<\/p>\n

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Rubens Cavallari\u2009\/\u2009Folhapress<\/span>Coche fabricado por Toyota preparado para funcionar con hidr\u00f3geno generado con alcohol combustibleRubens Cavallari\u2009\/\u2009Folhapress<\/span><\/p><\/div>\n

Thiago Lopes, coordinador de proyectos del RCGI, pone de relieve una ventaja del hidr\u00f3geno generado a partir del reformado t\u00e9rmico del etanol: la log\u00edstica de transporte. En este sentido, explica que el transporte del hidr\u00f3geno producido en el proceso de electr\u00f3lisis a\u00fan es complejo y caro, ya que requiere la compresi\u00f3n del gas en cilindros de alta presi\u00f3n o licuarlo en tanques criog\u00e9nicos (mantenidos a una temperatura extremadamente baja), lo que encarece el env\u00edo del combustible desde donde se produce hasta donde se consume. \u201cEste problema no existe en el caso de la conversi\u00f3n del etanol en hidr\u00f3geno. El etanol ya tiene una cadena de transporte establecida. Es mucho m\u00e1s f\u00e1cil transportarlo en forma l\u00edquida que comprimir o licuar el hidr\u00f3geno\u201d, subraya Lopes.<\/p>\n

El reformador de etanol del proyecto fue desarrollado por Hytron. \u201cDise\u00f1amos esta nueva tecnolog\u00eda con el apoyo de la FAPESP y hemos alcanzado una fase precomercial. Con la prueba del dispositivo en la USP elevaremos el grado de madurez de la tecnolog\u00eda y llegaremos al nivel comercial\u201d, subraya Daniel Lopes, director comercial de Hytron.<\/p>\n

Otro frente de investigaci\u00f3n con etanol en el RCGI, que se encuentra en su fase inicial, es su transformaci\u00f3n en hidr\u00f3geno mediante un reformado electroqu\u00edmico. \u201cEn este caso, se utiliza electricidad para romper la mol\u00e9cula del etanol y generar hidr\u00f3geno, en un proceso similar al de la electr\u00f3lisis del agua\u201d, explica el coordinador del proyecto, el ingeniero qu\u00edmico Hamilton Varela, director del Instituto de Qu\u00edmica de S\u00e3o Carlos (IQSC) de la USP.<\/p>\n\n \n \n \n <\/picture>Alexandre Affonso \/ Revista Pesquisa FAPESP<\/span>\n

Seg\u00fan el qu\u00edmico Edson Antonio Ticianelli, quien participa en el estudio y en el programa de Investigaci\u00f3n en Bioenerg\u00eda (Bioen), de la FAPESP, una de las propuestas del grupo fue reemplazar la reacci\u00f3n an\u00f3dica del electrolizador, que en el sistema convencional es la reacci\u00f3n de oxidaci\u00f3n del agua, por la oxidaci\u00f3n del etanol, mejorando la eficiencia energ\u00e9tica del proceso. Los investigadores est\u00e1n estudiando los materiales adecuados para la producci\u00f3n de catalizadores que faciliten la ruptura de la mol\u00e9cula de etanol. Una vez superado este desaf\u00edo, el paso siguiente consistir\u00e1 en desarrollar un reformador electroqu\u00edmico para el etanol.<\/p>\n

La tercera l\u00ednea de investigaci\u00f3n utiliza como materia prima la vinaza. Por cada litro de etanol producido se generan unos 12 litros de este material, un subproducto compuesto en un 95 % por agua. La vinaza tiene un alto potencial de contaminaci\u00f3n de las napas fre\u00e1ticas y emisi\u00f3n de GEI. Para minimizar estos efectos, actualmente se la reutiliza como biofertilizante en los cultivos de ca\u00f1a de az\u00facar. En el proyecto del RCGI, la vinaza se encuentra concentrada en un reactor electroqu\u00edmico para reducir la fracci\u00f3n de agua y generar hidr\u00f3geno sostenible y ox\u00edgeno. El grupo ya ha solicitado la patente del proceso.<\/p>\n

Adem\u00e1s de las tres v\u00edas exploradas por el RCGI, en Brasil tambi\u00e9n hay estudios que prev\u00e9n el uso directo del etanol en pilas de combustible de \u00f3xido s\u00f3lido (Sofc). En este caso, la ruptura de la mol\u00e9cula del etanol para la generaci\u00f3n de hidr\u00f3geno ocurrir\u00e1 en el veh\u00edculo y no en una estaci\u00f3n independiente, como en el proyecto de la USP. Las investigaciones en ese sentido se llevan a cabo en el Instituto de Investigaciones Energ\u00e9ticas y Nucleares (Ipen), con el apoyo de la FAPESP (lea en <\/em>Pesquisa FAPESP, edici\u00f3n n\u00ba 308<\/em><\/a>).<\/p>\n

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EDP<\/span>Central piloto de EDP en el Complejo Termoel\u00e9ctrico de Pec\u00e9m, en Cear\u00e1EDP<\/span><\/p><\/div>\n

Hidr\u00f3geno electrol\u00edtico
\n<\/strong>M\u00e1s all\u00e1 de las iniciativas centradas en la conversi\u00f3n de biomasa y biocombustibles en hidr\u00f3geno de bajo carbono, Brasil est\u00e1 avanzando en proyectos de generaci\u00f3n del llamado hidr\u00f3geno verde o renovable (H2<\/sub>V), cuyo proceso de producci\u00f3n conlleva nula o pr\u00e1cticamente nula emisi\u00f3n de CO2<\/sub>. Se trata de plantas comerciales o experimentales, la mayor\u00eda en fase incipiente. En el estado de Pernambuco, la f\u00e1brica de gases industriales White Martins inici\u00f3 su producci\u00f3n en el Complejo Industrial de Suape en 2022. Fue el primer H2<\/sub>V certificado en el pa\u00eds y en Sudam\u00e9rica. A partir de la energ\u00eda solar, la planta puede producir 156 toneladas del gas por a\u00f1o, que se destinar\u00e1n a una industria alimenticia de la regi\u00f3n.<\/p>\n

En Bah\u00eda, la f\u00e1brica de fertilizantes nitrogenados Unigel tiene previsto empezar a producir hidr\u00f3geno verde a escala industrial en el Polo Petroqu\u00edmico de Cama\u00e7ari en 2024, utilizando energ\u00eda e\u00f3lica. A un costo de 120 millones de reales, la f\u00e1brica ser\u00e1 capaz de producir 10.000 toneladas anuales del gas. En dos a\u00f1os, la producci\u00f3n podr\u00eda cuadruplicarse.<\/p>\n

Otro proyecto en marcha en el pa\u00eds es el del Complejo Termoel\u00e9ctrico de Pec\u00e9m, en Cear\u00e1, donde la compa\u00f1\u00eda energ\u00e9tica EDP Brasil produce H2<\/sub>V en una central piloto, un proyecto de investigaci\u00f3n y desarrollo con capacidad para producir 197 toneladas de energ\u00eda solar al a\u00f1o. El gobierno cearense tiene previsto instalar el primer centro nacional de H2<\/sub>V en el Puerto de Pec\u00e9m.<\/p>\n

\u201cYa se han firmado 33 memorandos de entendimiento con empresas nacionales y extranjeras, tres de los cuales han avanzado hasta la fase de precontrato\u201d, informa Joaquim Rolim, secretario ejecutivo de Industria de la Secretar\u00eda de Desarrollo Econ\u00f3mico del Estado de Cear\u00e1. \u201cLa producci\u00f3n comercial se pondr\u00e1 en marcha en 2026 o 2027 y tenemos previsto generar alrededor de 1 Mt de hidr\u00f3geno verde a partir de 2030\u201d, dice.<\/p>\n

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Fernando Souza\u2009\/\u2009Giz Brasil\u2002<\/span>Bicicletas el\u00e9ctricas h\u00edbridas impulsadas con hidr\u00f3geno en el campus de la UFRJFernando Souza\u2009\/\u2009Giz Brasil\u2002<\/span><\/p><\/div>\n

\u201cTodo el nordeste de Brasil, incluido Cear\u00e1, cuenta con un gran potencial de generaci\u00f3n de energ\u00eda e\u00f3lica y solar, el principal insumo para la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno verde. La ubicaci\u00f3n del estado, m\u00e1s cerca de los puertos europeos y estadounidenses, favorece la exportaci\u00f3n del combustible renovable\u201d, analiza la ingeniera qu\u00edmica Diana Azevedo, vicerrectora de la Universidad Federal de Cear\u00e1 (UFC) y directora del Centro de Tecnolog\u00eda de la universidad.<\/p>\n

Tambi\u00e9n docente del Departamento de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica de la UFC, Azevedo coordina una investigaci\u00f3n relacionada con la cadena productiva del hidr\u00f3geno verde, en particular, el almacenamiento y el transporte del combustible. \u201cEl transporte del hidr\u00f3geno desde el punto en donde se lo genera hasta el lugar de su consumo constituye todo un reto, pues se trata de un gas extremadamente ligero que requiere mucha energ\u00eda para su almacenamiento, ya sea en forma gaseosa o licuada\u201d, explica Azevedo. Una forma de superar esta dificultad consiste en transformar el hidr\u00f3geno en compuestos l\u00edquidos como el amon\u00edaco, o bien incorporarlo en s\u00f3lidos, como en el hidruro de magnesio, para luego recuperarlo. \u201cNuestras investigaciones apuntan a la creaci\u00f3n de compuestos con magnesio, hierro y soportes carbonosos para el almacenamiento qu\u00edmico del hidr\u00f3geno\u201d, dice la investigadora.<\/p>\n

Tambi\u00e9n se est\u00e1n realizando investigaciones para la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno bajo en carbono en la UFSC y en la Universidad Federal de R\u00edo de Janeiro (UFRJ), entre otras universidades y centros de investigaciones brasile\u00f1os, que recientemente inauguraron plantas piloto para la generaci\u00f3n de H2<\/sub>V. Ambas iniciativas cuentan con el apoyo de la Cooperaci\u00f3n Alemana para el Desarrollo Sostenible (GIZ). \u201cNuestro proyecto tiene la capacidad de producir 3 toneladas de hidr\u00f3geno por a\u00f1o a partir de electrolizadores que utilizan energ\u00eda fotovoltaica\u201d, informa Andrea Santos, coordinadora del proyecto y docente del Instituto Alberto Luiz Coimbra de Posgrado e Investigaciones en Ingenier\u00eda (Coppe) de la UFRJ.<\/p>\n

\u201cVamos a probar el combustible en bicicletas el\u00e9ctricas h\u00edbridas propulsadas con hidr\u00f3geno y c\u00e9lulas de combustible, en procesos industriales y en pilas de combustible de \u00f3xido s\u00f3lido. Tambi\u00e9n estudiaremos nuevos catalizadores para la producci\u00f3n de biocombustibles y combustibles de aviaci\u00f3n sostenibles [SAF], que pueden elaborarse a partir del H2<\/sub>V\u201d, dice Santos.<\/p>\n

En septiembre, la investigadora public\u00f3 un art\u00edculo de revisi\u00f3n, en coautor\u00eda con colegas de la UFRJ, en el que analiz\u00f3 la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno en el pa\u00eds desde una perspectiva t\u00e9cnico-econ\u00f3mica. Seg\u00fan el estudio, que sali\u00f3 publicado en la revista Energies<\/em>, \u201cla electr\u00f3lisis es el proceso m\u00e1s investigado en la bibliograf\u00eda espec\u00edfica, ya que contribuye a reducir las emisiones de GEI y tambi\u00e9n ofrece otras ventajas, tales como madurez, eficiencia energ\u00e9tica, flexibilidad y potencial de almacenamiento de energ\u00eda\u201d.<\/p>\n\n \n \n \n <\/picture>Alexandre Affonso \/ Revista Pesquisa FAPESP<\/span>\n

Piedras en el camino
\n<\/strong>A pesar del potencial brasile\u00f1o para la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno bajo en carbono, el pa\u00eds a\u00fan tiene por delante muchos retos que deber\u00e1 superar para elevar su escala de producci\u00f3n, empezando por su precio final. Seg\u00fan la IEA, la producci\u00f3n de 1 kg de hidr\u00f3geno de fuentes f\u00f3siles costaba entre 1,5 y 6,1 d\u00f3lares en 2022, mientras que el de baja emisi\u00f3n de carbono tambi\u00e9n a partir de combustibles f\u00f3siles variaba entre 1,8 y 7,6 d\u00f3lares. El valor del hidr\u00f3geno verde oscilaba entre 3,8 y 12 d\u00f3lares.<\/p>\n

La reducci\u00f3n del costo del H2<\/sub>V depende de algunas variables, entre ellas la disponibilidad y el precio de la energ\u00eda el\u00e9ctrica renovable utilizada para extraer el gas del agua. \u201cEl valor de la energ\u00eda el\u00e9ctrica es un elemento clave en la composici\u00f3n del costo del H2<\/sub>V\u201d, advierte Caroline Chantre, economista del Grupo de Estudios del Sector El\u00e9ctrico (Gesel) de la UFRJ. La investigadora es coautora de un art\u00edculo publicado en 2022 en la revista Sustainable Production and Consumption<\/em>, que analiz\u00f3 la percepci\u00f3n de los actores de la econom\u00eda al respecto del desarrollo del mercado del hidr\u00f3geno en el pa\u00eds. \u201cNuestro estudio demostr\u00f3 que en general el 43 % de los agentes apuntaron a un mediano plazo de entre seis y diez a\u00f1os como estimaci\u00f3n adecuada para alcanzar la madurez del H2<\/sub>V en Brasil\u201d, informa.<\/p>\n

Seg\u00fan un estudio publicado en 2022 en la revista Nature Energy<\/em>, otro obst\u00e1culo para el aumento de la escala productiva del H2<\/sub>V es la capacidad de electr\u00f3lisis, asociada a la producci\u00f3n de electrolizadores y a la construcci\u00f3n de plantas que adopten esta v\u00eda. \u201cAunque la capacidad de electr\u00f3lisis crezca con tanta rapidez como la energ\u00eda e\u00f3lica y solar, el suministro de H2<\/sub>V seguir\u00e1 siendo escaso a corto plazo e incierto a largo plazo\u201d, afirman los autores.<\/p>\n

Parte de la soluci\u00f3n para este problema radica en conseguir que los electrolizadores sean m\u00e1s eficientes. Un campo de investigaci\u00f3n es el desarrollo de catalizadores \u2012 materiales que incrementan la velocidad de las reacciones qu\u00edmicas en la electr\u00f3lisis \u2012 de fabricaci\u00f3n sencilla, bajo costo y buena eficiencia energ\u00e9tica. Este es el objetivo del trabajo de la qu\u00edmica Lucia Helena Mascaro, docente en la Universidad Federal de S\u00e3o Carlos (UFSCar) e investigadora del Centro de Innovaci\u00f3n en Nuevas Energ\u00edas (Cine), un CPE apoyado por la FAPESP.<\/p>\n

El grupo utiliza materiales compuestos formados por n\u00edquel, molibdeno y cobre; n\u00edquel y f\u00f3sforo; n\u00edquel, cobalto y f\u00f3sforo, y molibdeno y azufre. \u201cEstas aleaciones presentan alta estabilidad y bajo potencial para la reacci\u00f3n de reducci\u00f3n del agua, lo que implica una buena eficiencia energ\u00e9tica\u201d, dice Mascaro. En vista de los resultados de las investigaciones, publicadas en las revistas cient\u00edficas Journal of the Electrochemical Society<\/em> y ACS Applied Materials & Interfaces<\/em>, entre otras, el equipo se propuso ensamblar y probar prototipos de electrolizadores con los nuevos catalizadores a mayor escala y m\u00e1s parecidos al sistema real.<\/p>\n

Los expertos tambi\u00e9n hacen hincapi\u00e9 en la necesidad de alinear las perspectivas de los productores y consumidores, generando una demanda de hidr\u00f3geno. \u201cEste problema empieza a resolverse cuando hay una demanda a gran escala, como la que est\u00e1 surgiendo en Europa, promoviendo inversiones en Brasil\u201d, dice Ruther, de la UFSC.<\/p>\n

El desarrollo de un marco regulatorio y el establecimiento de pol\u00edticas p\u00fablicas de incentivo tambi\u00e9n son esenciales para impulsar los distintos proyectos de hidr\u00f3geno de bajo carbono en el pa\u00eds que a\u00fan se encuentran en sus fases iniciales. \u201cLa regulaci\u00f3n es un elemento clave para garantizar la estabilidad y seguridad de las inversiones\u201d, dice Chantre. \u201cAunque Brasil cuenta con importantes ventajas competitivas, a\u00fan necesitamos avanzar en materia de pol\u00edticas p\u00fablicas alineadas con una estrategia de descarbonizaci\u00f3n a largo plazo\u201d.<\/p>\n

Proyectos
\n1.<\/strong> Cine \u2013 Divisi\u00f3n de Almacenamiento Avanzado de Energ\u00eda (n\u00ba 17\/11958-1<\/a>); Modalidad <\/strong>Centros de Investigaciones en Ingenier\u00eda (CPE); Investigador responsable<\/strong> Rubens Maciel Filho (Unicamp); Inversi\u00f3n <\/strong>R$ 8.646.512,62.
\n2.<\/strong> Centro de Investigaciones para la Innovaci\u00f3n en Gases de Efecto Invernadero (RCGI) (no<\/sup>20\/15230-5<\/a>), Modalidad <\/strong>Centros de Investigaciones en Ingenier\u00eda (CPE); Investigador responsable<\/strong> Julio Romano Meneghini (USP); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 17.261.689,15.
\n3.<\/strong> Unidad integrada de producci\u00f3n de hidr\u00f3geno basada en la reforma autot\u00e9rmica del etanol (no<\/sup>14\/50183-7<\/a>); Modalidad <\/strong>Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe); Investigador responsable<\/strong> Daniel Lopes (Hytron); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 618.861,42.
\n4.<\/strong> Desarrollo e integraci\u00f3n de una unidad integrada de reforma de etanol para la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno (no<\/sup>05\/50908-2<\/a>); Modalidad <\/strong>Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe); Investigador responsable<\/strong> Jo\u00e3o Carlos Camargo (Hytron); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 483.555,25.
\n5<\/strong>. El efecto de las propiedades de los electrolitos en la electrooxidaci\u00f3n de alcoholes sobre platino (no<\/sup>22\/08723-0<\/a>); Modalidad <\/strong>Proyecto Tem\u00e1tico; Investigador responsable<\/strong> Hamilton Varela (USP); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 226.823,31.
\n6<\/strong>. Electrocat\u00e1lisis VI. Aspectos fundamentales y aplicados en problemas emergentes y cl\u00e1sicos en la conversi\u00f3n electroqu\u00edmica de energ\u00eda (no<\/sup>19\/22183-6<\/a>); Modalidad <\/strong>Proyecto Tem\u00e1tico; Investigador responsable<\/strong> Edson Antonio Ticianelli (USP); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 6.415.517,84.
\n7.<\/strong> Divisi\u00f3n de Investigaci\u00f3n 1. Portadores densos de energ\u00eda (no<\/sup>17\/11986-5<\/a>); Modalidad <\/strong>Centros de Investigaciones en Energ\u00eda (CPE); Investigadora responsable<\/strong> Ana Fl\u00e1via Nogueira (Unicamp); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 10.273.057,80.<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos
\n<\/strong>CHANTER, C.\u00a0et. al<\/em>.\u00a0Hydrogen economy development in Brazil: An analysis of stakeholders\u2019 perception<\/a>.\u00a0Sustainable Production and Consumption.<\/strong>\u00a0v. 34, p. 26-41. nov. 2022.
\nMEDINA, M.\u00a0et al<\/em>.\u00a0The substrate morphology effect for sulfur-rich amorphous molybdenum sulfide for electrochemical hydrogen evolution reaction<\/a>.\u00a0Journal of the Electrochemical Society<\/strong>. v. 169, n. 2. feb. 2022.
\nODENWELLER, A.\u00a0et al<\/em>.\u00a0Probabilistic feasibility space of scaling up green hydrogen supply<\/a>.\u00a0Nature Energy<\/strong>. v. 7, p. 854-65. sep. 2022.
\nSANTOS, H.\u00a0et al<\/em>.\u00a0NiMo-NiCu inexpensive composite with high activity for hydrogen evolution reaction<\/a>.\u00a0ACS Applied Materials & Interfaces<\/strong>. v. 12, p. 17492-501. mar. 2020.
\nSANTOS, H.\u00a0et al.<\/em>\u00a0Effect of copper addition on cobalt-molybdenum electrodeposited coatings for the hydrogen evolution reaction in alkaline medium<\/a>.\u00a0International Journal of Hydrogen Energy.<\/strong>\u00a0v. 45, p. 33586-97. nov. 2020.
\nCAMARGO, J. C.\u00a0et al<\/em>. Termodin\u00e2mica do uso do hidrog\u00eanio obtido via reforma etanol para aplica\u00e7\u00f5es en sistemas com c\u00e9lulas a combust\u00edvel.\u00a0Anais IX Congresso Brasileiro de Engenharia e Ci\u00eancias T\u00e9rmicas<\/strong>. Caxambu (Minas Gerais), 2002.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Brasil pone en marcha la producci\u00f3n de este combustible estrat\u00e9gico para la transici\u00f3n hacia una econom\u00eda hipocarb\u00f3nica","protected":false},"author":23,"featured_media":513120,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[179,192],"tags":[280,296,269],"coauthors":[116],"class_list":["post-513078","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tapa","category-tecnologia-es","tag-bioquimica-es","tag-energia-es","tag-ambiente-es","position_at_home-sumario"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/513078","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/23"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=513078"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/513078\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":513229,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/513078\/revisions\/513229"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/513120"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=513078"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=513078"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=513078"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=513078"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}