- El proyecto HNH Energy supone la mayor inversión aprobada en el sistema ambiental chileno con 11.000 millones de dólares.
- El amoníaco verde no solo sirve para fertilizantes, sino como combustible clave para la descarbonización del transporte marítimo.
- La variabilidad del viento en Magallanes requiere sistemas avanzados de control electrónico para estabilizar el proceso de electrólisis.
Catalina González Castaño – Investigadora CTE UNAB e investigadora asociada Instituto Milenio MIGA
La aprobación ambiental del proyecto HNH Energy en Magallanes constituye un hito relevante para el desarrollo de la industria del hidrógeno y el amoníaco verde en Chile, ya que tiene inversión estimada de US$11.000 millones, con el objetivo del desarrollo de un parque eólico que alcanzaría hasta 2,1 GW de capacidad instalada y una infraestructura que incorpora producción de hidrógeno y amoníaco, desalación de agua de mar, almacenamiento y un terminal portuario. Se trata de la mayor inversión que hasta ahora ha obtenido aprobación ambiental en la historia del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental chileno. Por otro lado, esta noticia nos lleva a reflexionar sobre los diferentes caminos que surgen a partir de este proyecto, ya que el amoníaco verde puede ser mucho más que un producto de exportación.
Actualmente, el amoníaco se utiliza principalmente en la fabricación de fertilizantes, pero el amoníaco verde también tiene un gran potencial como vector energético, para almacenar y transportar energía renovable y como posible combustible para sectores difíciles de electrificar, como el transporte marítimo y algunos procesos industriales. Sin embargo, que el amoníaco sea producido utilizando energía renovable no implica que su cadena productiva esté libre de impactos. La infraestructura, el uso de agua, la desalación, el almacenamiento, el transporte y las condiciones de seguridad también deben ser considerados en una evaluación integral de su sostenibilidad.
En términos conceptuales, la producción de amoníaco verde parte de un principio relativamente simple, donde el hidrógeno se obtiene mediante electrólisis del agua utilizando electricidad proveniente de fuentes renovables, como la energía solar o eólica. Posteriormente, este hidrógeno se combina con el nitrógeno del aire para producir amoníaco. En el caso del proyecto HNH Energy, se proyecta una producción anual del orden de 1,3 millones de toneladas de amoníaco verde. Uno de los principales desafíos tecnológicos surge de la naturaleza variable de la energía renovable que alimentará el proceso. El viento es muy abundante en Magallanes, pero también es variable. Por lo tanto, lo complejo es hacer compatible una fuente de energía fluctuante con procesos industriales que necesitan operar de manera controlada, eficiente y segura. Y es aquí donde la electrónica de potencia y los sistemas de control juegan un papel muy importante. La electricidad generada por los aerogeneradores no alimenta directamente los electrolizadores. Entre la generación eólica y el proceso de electrólisis intervienen redes eléctricas internas, transformadores, convertidores electrónicos de potencia y sistemas de control encargados de adaptar los niveles de tensión y corriente, regular el flujo de potencia y responder a las variaciones de la generación renovable. Por lo tanto, mejorar la eficiencia de conversión de energía, reducir pérdidas de potencia, aumentar la confiabilidad y extender la vida útil de los equipos es necesario para entregar una adecuada energía en la producción de amoníaco verde, sin embargo, estos procesos tienen grandes desafíos energéticos y económicos.
El desafío se vuelve aún mayor porque la electrólisis y la síntesis de amoníaco no necesariamente presentan la misma capacidad de respuesta frente a las fluctuaciones de potencia, lo que hace especialmente relevante el almacenamiento de hidrógeno y una adecuada estrategia de gestión energética. En otras palabras, no basta con instalar muchos aerogeneradores y muchos electrolizadores para mayor producción, será necesario decidir qué hacer cuando haya exceso de viento, qué equipos deben reducir su potencia cuando este disminuya, cuánto hidrógeno conviene almacenar, qué procesos deben permanecer funcionando y cómo evitar que las fluctuaciones de generación afecten la calidad de la energía o deterioren el ciclo de vida de los equipos.
Por ello, el desafío no debería ser únicamente producir amoníaco verde, sino producirlo con la mayor eficiencia posible, reduciendo las pérdidas energéticas, el consumo de recursos y las emisiones asociadas a todo su ciclo de producción. El amoníaco verde representa, además, una oportunidad para desarrollar en Chile el conocimiento, la ingeniería y las tecnologías necesarias para esta nueva industria. Convertidores electrónicos de potencia, sistemas de control para electrolizadores, almacenamiento energético, microrredes industriales, sistemas de supervisión, mantenimiento predictivo, gemelos digitales y estrategias avanzadas de gestión energética son algunas de las áreas en las que universidades, centros de investigación y empresas nacionales pueden generar capacidades propias.