Hidrógeno: Combustible para Camiones Mineros más “Verdes”

  • Con fondos por hasta $4.000 millones, concurso apoyará proyectos que permitan cambiar la operación de los camiones de extracción a combustión dual de hidrógeno y diésel, a fin de reducir las emisiones de CO2.

Un sorprendente y novedoso proyecto promete provocar uno de los cambios más disruptivos para la minería a escala mundial, al dar un salto significativo en costos y sustentabilidad en la fase de transporte en sus operaciones. Sustituir con hidrógeno entre 4 a 7 de cada 10 litros de diésel consumidos por las flotas de camiones de extracción de alto tonelaje, sería la fórmula de esta transformación del mercado, tal como propone un Programa Tecnológico Estratégico diseñado por Corfo.

Con este output en mente –obtenido tras una consultoría efectuada en 2016-, la institución convoca a fabricantes, centros de innovación y expertos de diversas disciplinas, a formar consorcios y participar en el Plan Estratégico Tecnológico “Desarrollo de Sistema de Combustión Dual Hidrógeno-Diésel para Camiones de Extracción Mineros (CAEX)”.

La iniciativa busca desarrollar e industrializar CAEX basados en combustión dual de hidrógeno y diésel. Una tecnología pionera en el mundo, reafirmando el posicionamiento de Chile en el ámbito de innovación.

Atractivos términos

Con postulaciones hasta el 12 de septiembre, la convocatoria cofinanciará hasta el 50% del costo total de las propuestas, con un tope de $4.000 millones. La idea es aprovechar las características de nuestro país, como su potencial de generación de energía solar, abundancia de litio y, sobre todo, la presencia del mayor distrito minero metálico del orbe.

Desde Corfo comentan que estas ventajas competitivas otorgan “una oportunidad de participar de forma activa en algunas de las revoluciones tecnológicas que el mundo está experimentando”. También se alinea con el compromiso adquirido para mitigar los gases con efecto invernadero.

Huella de Carbono

El rubro minero consume 78.000 TJ de diésel anuales, de los cuales casi el 88% corresponde al transporte en mina a rajo abierto. Entre 2015 y 2016 aumentó 13,6%, según el “Estudio Agua y Energía en el Sector Minero”, de Cochilco. Una tendencia que no cambiará, debido a las crecientes distancias asociadas a yacimientos cada vez más profundos.

“Los combustibles para el transporte representan un gran desafío”, enfatizan en la Gerencia de Capacidades Tecnológicas de Corfo. “Los camiones mineros son muy intensivos en el uso de combustible fósil (con una media de 3.600 l/día por camión), por lo que la operación de estos vehículos es responsable por la emisión de unos 5.000 GgCO2 anualmente y presenta costos operacionales crecientes asociados al consumo de diésel”, acotan.

Opciones

En opinión de los especialistas, el hidrógeno (H2) aparece como una de las mejores alternativas para reducir emisiones y polución de aire. En particular, con motores de combustión interna dual, también conocido como H2ICE (Hydrogen-fueled Internal Combustion Engines).

“El hidrógeno es abundante en la naturaleza”, comenta desde Estados Unidos el investigador John Weidner, Ph.D. y director del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Carolina del Sur. Sin embargo, “se presenta principalmente en compuestos estables -por ejemplo, agua- que requieren una energía significativa para llevar a su forma de combustible”. Por ende, añade, el hidrógeno es un “portador de energía”, al igual que la electricidad, ya que requiere una fuente de energía primaria para su obtención.

Una transición al hidrógeno como principal portador de energía podría transformar fundamentalmente el sistema energético de los países, creando oportunidades para aumentar la seguridad energética mediante el uso de una variedad de fuentes de energía doméstica para la producción de hidrógeno y reducir los impactos ambientales”, asevera John Weidner.

Más promisorio

A la luz de las experiencias en el uso de hidrógeno como combustible para camiones, tanto mediante celdas de combustible (fuel cells) como H2ICE, “los resultados muestran que para altos requerimientos de potencia la tecnología H2ICE es más promisoria”, aseveran los responsables del programa de Corfo. Es por ello que esta alternativa es la preferida en las bases.

La sustentabilidad de este esfuerzo de innovación se fundaría en una demanda por H2 sustentable estimada en 600 kgH2/día por camión en faena minera, aseguran. Para hacerlo posible se requeriría la implementación de una cadena local de suministro del hidrógeno, para lo cual Corfo trabaja a través de iniciativas paralelas.

Cummins: “Estamos apostando por combustibles alternativos”

“Hoy, Cummins está cambiado su perspectiva y está apostando por los combustibles alternativos. La compañía se encuentra empezando a investigar las opciones”, señaló en entrevista telefónica desde Calama Rodrigo Kramer, subgerente de Soporte Técnico del Grupo de Minería de Cummins, proveedor de motores para camiones de alto tonelaje Komatsu.

La firma evalúa su eventual participación en este programa, aun cuando las tecnologías de combustión dual figuran en su portafolio global de I+D, incluyendo H2ICE (hidrógeno más diésel).

– ¿Qué factibilidad tiene el hidrógeno de convertirse al corto plazo en una opción para los CAEX?

– Dependerá de los costos con que se pueda entregar a los clientes finales. Si resulta competitivo, la viabilidad será alta. No obstante, hoy el foco de Corfo es bajar las emisiones de los camiones, o sea, “camiones verdes”. Por cada HP generado con H2, será energía generada con cero carbono.

– ¿Cummins será parte del proyecto de Corfo para desarrollar CAEX con combustión dual de hidrógeno?

– Hemos tenido conversaciones a nivel local con varias empresas, también del extranjero. Pero, hasta ahora, no existe una decisión.

Liebherr: Hidrógeno será una ventaja competitiva más “verde”

Rafael Guerra, gerente de Ventas de Liebherr Chile.

“Los desafíos son múltiples, uno es la logística del hidrógeno a las faena, su almacenamiento en el camión, el reposteo del hidrógeno y lograr que la mezcla logre los rendimientos y la capacidad de diseño del camión”. Así resume Rafael Guerra, gerente de Ventas de Liebherr Chile –filial del proveedor alemán de camiones mineros de alto tonelaje-, la tarea que plantea el Programa Tecnológico Estratégico de Corfo.

– ¿Cuáles serían los beneficios de implementar una tecnología de este tipo?

– Un beneficio potencial es que la tecnología dual logre una ventaja competitiva por un menor costo de tonelada transportada “verde”. En una mirada más global, uno de los beneficios es generar demanda para el mercado de generación de hidrógeno, lo cual encadena otros círculos virtuosos en la industria y en la sociedad.

– ¿Estiman atractivas las condiciones del concurso propuesto por Corfo?

– Es atractivo en términos de poner en la agenda un programa de desarrollo que potencialmente podría poner al país a la vanguardia y generar ventajas competitivas.

Cuestión de Potencia

En términos de potencia del motor los camiones clase 8 utilizan motores capaces de entregar potencias entre los 300 y 450 kW, por otro lado los camiones mineros van desde los 900 kW para un camión con una capacidad de carga de 100 toneladas, a los 3.000 kW para camiones con capacidad de 400 toneladas.

Fotos Liebherr, Komatsu Cummins y Corfo

Publicado en Transporte Total, agosto de 2017

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