Infraestructura compartida para el desarrollo energético sostenible

Abstract

Para lograr la descarbonización de los sectores energéticos, la electrificación de procesos y la eficiencia energética son pilares fundamentales. No obstante, en algunos sectores como transporte de largas distancias, transporte de carga, minería e industrias intensivas en energía, es necesario considerar otras opciones que se acoplen a sus necesidades operacionales. En este contexto, aparecen como opción el hidrógeno y sus derivados a través de tecnologías Power-to-X (PtX). Los productos PtX, si se producen a base de energías renovables mediante electrólisis del agua, permiten obtener energéticos cero emisiones que pueden competir con el uso de combustibles fósiles, acorde a sus densidades energéticas y aplicaciones industriales. Para la producción de estos energéticos, se requieren grandes cantidades de energía, uso de suelo y recurso hídrico. Esta memoria tiene como objetivo demostrar que el uso de infraestructura compartida en la planificación de proyectos energéticos de gran escala, particularmente de hidrógeno o PtX, puede aumentar su viabilidad al disminuir el impacto en uso de suelo, impactos socioambientales, costos y los requerimientos de infraestructura habilitante. Para ello, se investiga sobre las tecnologías involucradas en la cadena de valor del hidrógeno y se formula una metodología que permite comparar escenarios de proyectos con y sin infraestructura compartida. La metodología se aplica en un estudio de casos en las regiones de Antofagasta y Magallanes, considerando las características específicas de cada zona, con el fin de proponer estrategias de desarrollo de infraestructura adecuadas para cada territorio. Con esto, se busca contribuir al desarrollo de la industria de PtX y a la transición energética actual. Al modelar tres plantas con una producción de 5.000 toneladas diarias cada una, los resultados muestran que, implementando infraestructura compartida en transmisión eléctrica, almacenamiento de electricidad y amoníaco, uso de ductos y puertos es posible reducir los costos de inversión en hasta un 8,5%, los de operación en un 6,7% y la superficie a utilizar en hasta un 3,2% en contexto del funcionamiento de 3 proyectos de amoníaco verde, produciendo cada uno 1.825.000 toneladas al año. Lo anterior equivale a 2.069.071 MUSD en inversión, 40.862 MUSD en operación y 460 hectáreas de suelo. Finalmente, se concluye que utilizar infraestructura compartida reduce costos y uso de superficie en proyectos energéticos, y por consecuencia, puede reducir también impactos ambientales. Sin embargo, cuantificar los beneficios ambientales requiere de mayor investigación. Por otra parte, la infraestructura compartida trae sus propios desafíos, que deben ser estudiados antes de tomar decisiones respecto a su implementación.