Incoloro, inodoro, insípido, el más liviano y abundante del universo. Una sustancia imposible de detectar por un humano. Así describen los científicos al hidrógeno, un gas que se cuela en los cimientos de futuros negocios sostenibles y titulares de medios cada vez más constantes y prometedores; que más allá de su naturaleza esquiva porta la promesa de un equilibrio medioambiental que contrarresta el cambio climático, donde las emisiones de gases de efecto invernadero son anuladas. El hidrógeno, en su versión verde, podría ser el elemento que guíe nuestro planeta hacia un futuro "cero neto", cuando la cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero liberadas a la atmósfera es igual a la cantidad eliminada. 

Aunque para alcanzar el cero neto en 2050 se necesitará de una acción concertada de las industrias y los gobiernos para promover el crecimiento global del hidrógeno limpio; así como el desarrollo de infraestructura habilitadora y una dinámica competitiva con otras tecnologías de descarbonización, para acortar distancia “hay vientos de cola como una creciente cartera de proyectos”, dice Hydrogen Council: a diciembre de 2023 hay más de 1.400 proyectos anunciados en todas las regiones del planeta, lo que equivale a inversiones de US$ 570 mil millones y 45 millones de toneladas por año (Mt p. a.) de suministro de hidrógeno limpio anunciado hasta 2030.

Son buenas noticias para Marcela Paz Bastías, Chief Tecnology Officer (CTO) de KeyProcess, quien desde Valparaíso aporta al desafío del cero neto. Su empresa de base tecnológica creada en 2006 para aplicar Innovación y Desarrollo (I+D) en minería, quiere también acompañar los desarrollos de hidrógeno verde que surjan en nuestro país, donde se espera producir el hidrógeno de menor costo del mundo al 2030, para estar entre los tres principales exportadores mundiales de hidrógeno en 2040. Uno de los incentivos invita a salivar: esta industria podría generar en Chile hasta US$ 330 mil millones en oportunidades de inversión privada y exportaciones por unos US$30 mil millones al año 2050, según estimaciones de la Estrategia Nacional de Hidrógeno Verde.

Para estar a la altura del reto, Paz desarrolló un Sistema de Gestión Inteligente (SGI) que monitorea toda la cadena de valor del hidrógeno. La ingeniera en Bioprocesos de la Universidad Católica de Valparaíso y magíster en Ciencias de la Ingeniería, mención Bioquímica, acaba de adjudicarse con este desarrollo sofisticado el subsidio Innova Región - Empresas Lideradas por Mujeres, instrumento de Corfo que premia la I+D que se desarrolla en las regiones del país y da beneficios extra a empresas lideradas por mujeres. Key Process recibió $67.491.000 millones para avanzar en un sistema innovador que ayuda a las empresas en la producción de hidrógeno, un elemento tan versátil que ya se posiciona como un aliado fundamental de la energía renovable, prometiendo una revolución en la descarbonización de sectores críticos.

Es tal la flexibilidad del hidrógeno que el sistema de Key Process podría tener clientes en industrias como la siderúrgica, petroquímica, minería o transporte, a través de empresas dispuestas a tener una transformación radical de su matriz energética gracias al potencial del hidrógeno, elemento que en su modalidad verde (que se produce separando las moléculas de agua en oxígeno e hidrógeno, mediante un proceso denominado electrólisis), y no “gris” (producido a partir de la gasificación de hidrocarburos, generalmente gas y carbón, y por lejos el más usado en el mundo), se perfila como un pilar del desarrollo de sistemas de generación de energía capaces de adaptarse a las necesidades cambiantes del consumo energético. Como se prevé que ocurra en la industria del acero, con las mayores emisiones globales de CO2 (cerca del 8% de las emisiones totales) y que en 2030 podría concentrar el 8% de la demanda de hidrógeno limpio para fabricar acero verde.
Son cálculos que aportan paños fríos al estado del mundo. Basta regresar la mirada a julio de 2023 cuando el planeta tuvo el mes con la temperatura más alta jamás registrada, con “el lapso de tres semanas más caluroso, los tres días más calientes y las temperaturas oceánicas más altas para esta época del año que se hayan documentado nunca”, según Naciones Unidas (ONU), récords que evidencian para ONU que el calentamiento global terminó y que entramos a la “ebullición total”.

PLAN DE ACCIÓN DEL HIDRÓGENO VERDE

El proyecto de I+D de Key Process coincide con el hervor del planeta y este juega a su favor ante la necesidad de las empresas de experimentar cuanto antes. “Nuestro proyecto va a acercar el hidrógeno a las industrias para que estas sientan qué significa vincularlo con energías renovables. Que pueden producirlo, implementarlo y que nosotros lo podemos gestionar”, dice Marcela Paz. “Y también va a acercar el potencial del hidrógeno a la comunidad, a los estudiantes, para que sepan de la importancia que puede tener para el desarrollo del país”.

El SGI desarrollado por Key Process está diseñado para integrar diversas energías renovables, con el fin de optimizar la producción de hidrógeno durante los periodos de mayor disponibilidad de energía y menor demanda, utilizando algoritmos predictivos y de aprendizaje automático. Y está equipado con sensores avanzados y tecnología Internet of Things (IoT) que le permitirán monitorear, en tiempo real, todos los parámetros críticos de la producción de hidrógeno, como la presión, temperatura y pureza del gas, así como las condiciones operativas de los electrolizadores, capaces de producir hidrógeno verde al alimentarse de energía renovable que no produce emisiones de gases de efecto invernadero. Key Process trae de China estas máquinas, donde cuenta con una sede. “Tenemos acuerdos con empresas proveedoras de electrolizadores. O sea, somos capaces de desarrollar tecnología, pero también de hacer transferencia tecnológica”, dice la empresaria.

La misión de la empresa que lidera Paz comparte el ánimo del Plan de Acción del Hidrógeno Verde 2023-2030 del gobierno del presidente Gabriel Boric, diseño que hoy está siendo sometido a consulta pública de la ciudadanía y de los agentes del sector. El Plan “define la hoja de ruta para el despliegue de esta industria en el país, conciliando el desarrollo económico con el respeto por el medio ambiente, el territorio y las comunidades, y tomando en consideración lo establecido en otros instrumentos de política pública del sector, como la Política Energética Nacional y la Estrategia Nacional de Hidrógeno Verde”, explica el Ministerio de Energía.

Acorde con esa política pública, el subsidio entregado por Corfo a Key Process premia una I+D que se autoexige metas medioambientales que protegen a los territorios y las comunidades, pero mucho más que eso: su originalidad. Marcela Paz se hace cargo de un factor esencial para la productividad, pero que en pocas empresas suscita emoción; abocarse a aquello significa ejercer un rol en las sombras en una industria iluminada. Ser invisible como el hidrógeno: Key Process garantiza la seguridad, el punto crítico y más sensible en la producción, almacenamiento y transporte del hidrógeno verde.

Gestionar la seguridad se traduce en evitar fugas que podrían desencadenar un incidente lamentable. La temperatura de autoignición de una sustancia es la temperatura más baja a la que se encenderá espontáneamente, sin una fuente externa de ignición. Y en el hidrógeno esta temperatura es similar a la del gas natural y casi el doble de la del vapor de gasolina. Basta con un mínimo desajuste en la cadena de producción para que el hidrógeno se filtre, se encienda y explote. 

“Desde el año 2019 se han registrado varios accidentes relacionados con la energía del hidrógeno a nivel mundial, y eso evidencia que los problemas de seguridad están presentes en todas las etapas del proceso de producción”, dice Gustavo Gavilanes, ejecutivo técnico de la División Regional de Corfo en la V Región. “Hacía falta un proyecto así, como el de Key Process, orientado a la seguridad del proceso. Es nuevo, nadie estaba mirando ahí. Nadie había abordado este asunto: monitorear y gestionar de manera exhaustiva y eficaz, y en tiempo real, la producción. Desde la etapa inicial de electrólisis, hasta que el hidrógeno verde se almacena y transporta”.

Para asegurar las etapas de producción, el Sistema de Gestión Inteligente (SGI) cuenta con una electrólisis que se ajusta dinámicamente a la variabilidad de las fuentes de energía renovable; permite paradas de emergencia y válvulas de alivio de presión; almacena datos operativos y de seguridad para analizar tendencias e identificar áreas de mejora; y la posibilidad de enviar alertas a operadores o a una central de control en caso de advertir condiciones anormales o peligrosas de producción. Un enfoque proactivo que no sólo “protege el personal y las instalaciones, sino que fortalece la confianza pública en el hidrógeno verde, reputación positiva que ayudará a su implementación”, dice Key Process.

Con este sofisticado desarrollo tecnológico la empresa de Marcela Paz y Cristian Mercado, su marido y socio, busca tener ingresos por la vía de licenciamiento de tecnología (a productores de hidrógeno mediante soporte técnico continuo) o por venta de hardware para monitoreo y control; y un impacto en las empresas en ahorro de costos por eficiencia energética. Un modelo con el que la empresa de Valparaíso espera alcanzar una penetración de mercado de 5-10%, un pequeño trozo de una industria local en formación que quiere ser uno de los tres mayores exportadores del recurso para el 2040. 

El potencial está. La Agencia de Energía Renovable Internacional estima que “para 2050 el hidrógeno representará hasta el 12% de la energía mundial utilizada y ha identificado a Chile, Marruecos y Namibia entre los países que podrían emerger como exportadores de hidrógeno verde”. Y como el 95% de este gas se produce a nivel mundial mediante energía derivada de hidrocarburos, en vista de las abundantes fuentes de energía renovable que tiene Chile, nuestro país posee más que suficiente para convertirse en un estratégico polo de producción verde para el planeta, un reducto del hidrógeno verde del que Marcela Paz quiere ser un centinela.