Columnistas

Almacenar energía, reto tecnológico
Autor: José Hilario López A.
3 de Agosto de 2016


En el reciente III Seminario sobre centrales hidroeléctricas de la SAI, reconocidos especialistas debatieron los retos del país para el mejor aprovechamiento de su gran riqueza hídrica, en la cual el Departamento de Antioquia es privilegiado.

En el reciente III Seminario sobre centrales hidroeléctricas de la SAI, reconocidos especialistas debatieron los retos del país para el mejor aprovechamiento de su gran riqueza hídrica, en la cual el Departamento de Antioquia es privilegiado. En especial quiero referirme al portafolio de centrales hidroeléctricas del Idea para impulsar proyectos, que además de la generación eléctrica incluyen programas de conservación de las cuencas hidrográficas y oportunidades de desarrollo para las comunidades asentadas en los sitios de las futuras obras y sus áreas de influencia.


Antes que todo un ligero repaso al portafolio del Idea que cuenta con centrales de generación con capacidad instalada total equivalente a una gran central tipo Porce II de EPM, e incluye tanto pequeñas plantas de menos de 20 MW de capacidad (PCH) así como plantas en Encimadas y Cañaverales en el río Arma y Lagunas en el río Nechí, con capacidades hasta de 94 MW. Además del Idea, empresarios privados están desarrollando otras PCH, algunas de ellas ya en operación.


Las PCH y las medianas se caracterizan por no requerir embalses, hoy cuestionados por sus impactos ambientales y por las afectaciones a las comunidades asentadas dentro del área a inundar y en sus vecindades, amén de las obras de infraestructura.Sin embargo, surgen problemas operacionales y de mercadeo de la energía para este tipo de proyectos que hay que resolver, y hacia allá va dirigida nuestra propuesta.


Resulta que por el calentamiento global relacionado con el cambio climático en las zonas tropicales húmedas del planeta, donde se localizan nuestra región andina y los proyectos hidroeléctricos, las lluvias se han estado concentrando cada vez más en cortos periodos de tiempo seguidos por temporadas secas. Esto significa que la mayor parte de la energía eléctrica de las plantas que estamos considerando hay que generarla y comercializarla cuando todos los grandes embalses están llenos y, consecuentemente, los precios en bolsa están en sus mínimos. El reto es cómo almacenar esta energía.


La energía eléctrica se puede guardar como hidrógeno. Por un proceso de electrólisis que descompone la moléculade agua se obtiene hidrógeno, con energía de bajo costo generada en las pequeñas y medianas plantas hidroeléctricas. El hidrógeno en las pilas de combustible es la fuente energética que reemplazará gran parte de los hidrocarburos utilizados en el transporte automotor, donde se originan más del 20% de los gases de efecto invernadero. Pero surge ahora el reto de almacenar y transportar el hidrógeno hasta las ciudades, donde se concentraría la demanda del combustible para las pilas de combustible en el transporte automotor.


Existen dos posibilidades para almacenar hidrógeno: los hidruros y las nanofibras de carbón. Sólo me referiré a la segunda de estas, ya que hasta donde tenemos información ya están siendo utilizadas en algunos países europeos. En resumen, se trata de hacer reaccionar el carbono con el hidrógeno para formar un polímero, la nonofibra, que almacena el combustible en un proceso reversible, permitiendo llegar con el hidrógeno hasta las pilas de combustible.


Ahora una corta nota sobre las pilas de combustible que se diferencian de las pilas eléctricas, que empiezan a parecer ya en nuestro medio para el transporte automotor, en que las primeras generan su propia energía, mientras que las segundas la reciben de una fuente externa. A esto se agrega la mayor autonomía del vehículo operado con la pila de combustible, que con un kilogramo de hidrógeno pueden lograrrecorridos hasta de 400 kilómetros.


Una pila de combustible está formada por un ánodo, un cátodo y un electrolito que permite el paso de los átomos de hidrógeno eléctricamente cargados desde el ánodo hasta el cátodo. Cuando se introduce el hidrógeno, en el ánodo se genera una reacción química que rompe el átomo en un protón y un electrón. Los electrones liberados salen a través del circuito eléctrico en forma de corriente eléctrica, la energía utilizable en los automotores.


Las pilas de combustible invierten el proceso electrolítico, ya que generan agua después de haber producido electricidad, lo cual lo califica como absolutamente limpio: La solución para detener el cambio climático generado por los gases de efecto invernadero.