Energía Renovable;

Ecosistema de Transporte Sostenible: “A nuestra generación nos corresponde electrificar el transporte”

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Fuimos a Liberia, Costa Rica, a las instalaciones de Ad Astra Rocket Company a conversar con el Director Científico, Jose Antonio Castro, sobre el ecosistema de transporte sostenible que está basado en energías renovables y en la tecnología de hidrogeno. Este ecosistema consiste en (1) una planta que, a partir de paneles solares y fuentes eólicas, genera electricidad para (2) la parte que se encargaría de producir hidrógeno y, finalmente, (3) un componente que consume ese hidrogeno para producir movilidad, que sería el bus de hidrogeno; que se encontraba en Estados Unidos y que ayer pisó suelo nacional.

El bus, que se llama Nyuti, vocablo que proviene de la la lengua indígena chorotega y que significa “Estrella”; hará rutas demostrativas en las cercanías de Liberia – puesto que debe estar cerca de la planta dispensadora de hidrogeno que lo alimentará. A través de estas demostraciones se espera ir comprobando el desempeño del ecosistema, “Cuánta energía logró producir a partir de recursos naturales, cuánta de esa energía logro redirigirse a producir hidrogeno y con qué eficiencia, cuánto de ese hidrogeno usó el autobús para recorrer tantos kilómetros y bajo qué condiciones (si hay cuesta, si no hay cuesta, con cuantos pasajeros, etc) y así poder ir acumulando los datos que nos permitan ir reprodunciendo esto de forma más eficiente”.

El bus de hidrogeno es una gran novedad pero es solo una parte de este ecosistema que en conjunto lo hace totalmente innovador. Frente a este complejo, Castro nos contó más al respecto:

 

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En este proyecto han participado varias entidades, ¿quiénes están en esto y cuál ha sido la parte que ha manejado Ad Astra?

Este ecosistema está conformado por seis entidades, la mitad de ellas son nacionales, la otra mitad internacionales. Las nacionales: Ad Astra lidera el ecosistema, somos además quienes hacemos toda la gestión del proyecto, luego está el Gobierno de Costa Rica a través del Sistema de Banca para el Desarrollo y la empresa de transportes Relaxury. Las internacionales: están la empresa Air Liquide una de las empresas francesas más grandes en producción y distribuciónd e gases, la empresa norteamericana Cummins que es una empresa de generadores de potencia y US Hybrid que es una de las empresas que desarrolla vehículos eléctricos de hidrogeno y son los desarrolladores del autobús.

Una de las confusiones más grandes es con respecto al autobús ¿Podrías explicarnos cuál es la diferencia entre lo que Ad Astra está trabajando, que es el ecosistema, y el autobús?

El ecosistema como tal incluye mas cosas que solo el autobús. El autobús ha recibido mucha atención porque es algo muy novedoso pero en realidad todo el ecosistema lo es, no solo en el país si no también a nivel latinoamericano. Pero el autobús no es dasarrollado por Ad Astra sino por US Hybrid. Nuestro enfoque ha sido el de armar el ecosistema y el de integrar e implementar toda esta producción de almacenamiento de hidrogeno, y de dispensado del hidrogeno; que es única en Centroamérica. Mucho del expertiz que tenemos nostros en Ad Astra es en hacer estas instalaciones. Esta es la primera hidrogenera en Centroamérica y nuestra intención es seguir haciendo más de estas instalaciones de infraestructura de hidrogeno.

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En la Latinoamérica ya se ha venido trabajando con tecnología de hidrogeno…  entonces, ¿qué es lo innovador de este pryecto?

Lo que tiene de innovador este proyecto es que es uno de los primeros, si no el primero, que tiene una producción de energía totalmente renovable con una producción de hidrogeno en sitio y una utilización del hidrogeno; todo en el mismo ecosistema. Han existido desarrollos de energías renovables en otros lugares del mundo, han existido desarrollos de producción de hidrógeno e inclusive de movilidad con hidrogeno pero este es uno de los primeros proyectos que tienen combinado todos estos elementos en un mismo sitio y eso es una particularidad muy importante.

Cómo funciona toda esta tecnología dentro del autobús?

Para explicar el autobús tengo que empezar a explicar desde cómo producimos el hidrogeno y qué es este elemento:

  • Todo el proceso empieza con la producción de energía a partir de los paneles solares y de la energía eólica. Con el recurso natural abundante que hay en Costa Rica podemos agarrar esos recursos naturales y producir electricidad, esta electricidad luego va a alimentar el proceso de producción de hidrogeno.
  • El hidrogeno es el elemento más sencillo de la tabla periódica -un protón con un electrón, son los ingredientes más básicos para poder tener un átomo- y tiene muchísima energía por unidad de masa, entonces, un kilo de hidrogeno tiene muchísima energía. Pero el hidrogeno es muy poco denso entonces un litro de este elemento en condiciones normales tiene muy poquita cantidad de hidrogeno, entonces para trabajar con él hay que hacerlo a muy altas presiones. Por otra parte, el hidrogeno no se encuentra en forma libre a la naturaleza, casi siempre está atado a otros elementos -si el hidrogeno está atado al nitrógeno eso es amoniaco, si está atado al carbón son hidrocarburos o carbohidratos, y si está atado al oxigeno es agua- Tradicionalmente, en los países industrializados, se usa muchísimo hidrogeno pero viene primordialmente de hidrocarburos, específicamente del metano; este proceso, libera carbono, entonces esa producción de hidrogeno se le llama el hidrogeno sucio. Si, por el contrario, se produce hidrogeno a partir del agua, lo único que libera es oxigeno, porque uno rompe la molecula del agua H2O en las H y en las O, este proceso es lo que se conoce como el hidrogeno limpio.

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  • Entonces, tenemos la energía que viene de los paneles solares y la turbina eólica y que luego entra a la planta para que se rompa la molécula del agua y así formar hidrogeno y oxigeno. El oxigeno simplemente se libera en la atmosfera y el hidrogeno luego se almacena y se comprime a alta presión para poder almacenarlo en espacios relativamente pequeños, nosotros aquí almacenamos a 5mil libras por pulgada cuadrada (psi) que es una altísima presión a comparación con, por ejemplo, el aire en las llantas de los vehículos que normalmente está a 30 psi. 

Es muchísima la diferencia.

Sí. Muchísima. Luego ese hidrogeno se lleva al dispensador de hidrogeno, que si lo vemos desde acá (ver foto de abajo) parece un dispensador de gasolina pero es un poquito diferente para alimentar el autobús.

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¿Qué es lo que ocurre en el autobús?

En el autobús ocurre lo inverso a lo que pasa en la planta. En el autobús se almacena el hidrogeno en unos tanques que tiene para ir consumiéndolo en el camino. Entonces, en realidad consiste en un autobús eléctrico de hidrogeno, o sea, no tiene motor de combustión interna, nosotros no hacemos combustión de hidrogeno sino, lo que tiene, es un motor eléctrico. Pero, la electricidad de ese motor no viene de baterías sino de una celda de combustible que es un aparatito que hace lo inverso a la planta: la celda de combustible toma el hidrogeno de los tanques, toma oxigeno del aire, los recombina para formar agua y en ese proceso produce electricidad que se va al motor eléctrico y mueve las llantas del bus. El agua sale por mufla del bus como vapor, que es lo único que produce como excedente..

Además están usando energía renovable, aprovechan lo de la planta y otra parte de la energía producida por el país, que es en su mayoría también renovable.

Correcto. Esta planta produce más energía de la que nostros somos capaces de producir con los paneles, entonces, un porcentaje de la energía va a provenir de la red eléctrica nacional, que ya de por sí, en Costa Rica, es bastante verde. El porcentaje de energía de la Red eléctrica nacional va a rondar entre  35% aproximadamente, y alrededor del 65% va a venir de nuestros paneles.

¿Cuáles serían las ventajas y desventajas de estos vehículos eléctricos impulsados por hidrogeno comparado con los vehículos eléctricos de batería y con los tradicionales?

  1. Los vehículos tradicionales tienen un tanque a donde se almacena la gasolina, la gasolina va a un motor de combustión interna y es, precisamente, quemar esa gasolina lo que contamina. Por otro lado, estos carros tradicionales tienen normalmente un rango de autonomía de 400 km/h y tiene tiempos de recarga relativamente cortos, uno va a una gasolinera y dura aproximadamente 5 minutos en cargar el vehículo. Además, el desempeño del motor es independiente de cuánto combustible tenga almacenado en el tanque.
  2. Luego están los vehículos elctricos de batería. Estos no tienen un motor de combustión, no tienen tanques sino un motor eléctrico que toma electricidad de las baterías para porducir movimiento; estos no contaminan, siempre y cuando la electricidad venga de fuentes renovables. Pero los carros eléctricos tienen un rango de autonomía mucho más limitado, ronda entre los 150 y 200 km/h, y tiene tiempo de recargas muy largos, dependeindo de la instalación eléctrica que uno tenga en la casa, va como de una a dos horas. Por otro lado, conforme se va consumiento la elctricidad en la batería disminuye el desempeño del motor porque el voltaje va disminuyendo.
  3. Luego están los vehículos eléctricos de hidrogeno, estos tienen un motor eléctrico, como el de batería, pero tienen unos tanques, donde se almacena el hidrogeno, y tiene la celda de combustible.  Tampoco contaminan porque no produce combustión de gasolina. Estos vehículos eléctricos de hidrogeno tienen un rango de autonomía desde los 350 y 400 km/h, se acerca bastante a los rangos de los vehículos tradicionales; y tienen tiempo de recarga que rondan  entre los 5 a los 15 minutos, de nuevo, muy parecido a la experiencia de los usuarios de los carros tradicionales. Además, el desempeño del vehiculo es independiente de si tiene el tanque de hidrogeno lleno, medio lleno o a un cuarto. Pero, es una tecnología más novedosa, más insipiente y por lo tanto tiene un costo más elevado y también hay que tomar en cuenta que tiene que existir una planta dispensadora de hidrogeno. Entonces, en este momento en Costa Rica, cualquier vehículo de hidrogeno va a verse restringido a las cercanías de esta hidrogenera que tenemos acá en Ad Astra. Por eso nosotros tenemos la visión de poder instalr hidrogeneras en el resto del país.

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¿Cómo cree usted que se podría enfrentar esta desventaja, que es el costo y la falta de infraestructura?

Cuando entra tecnología de este tipo al mercado casi siempre vienen de la mano con tener que crear infraestructura. Una analogía que me gusta es la de los celulares: al principio eran aparatos muy grandes, muy caros y que solo funcionaban en los lugares donde había torre celular pero después, poco a poco fue creciendo la demanda y con ella la infrastructura y la creación de más torres celulares en el país y, de la mano con eso, vino la disminución de tamaño de los celulares y la reducción del costo hasta el punto de que ahora se puede decir que todo el mundo tienen celular. Algo similar tiene que ocurrir con el proceso de elctrificación del transmporte con hidrogeno. Pero es un proceso que involucra muchísimos actores, no solo involucra a los que estamos en este proyecto en particular, sino que tiene que venir de la mano del apoyo del sector privado, del sector industrial, del gubernamental y también de una nueva reglamentación -cómo se van a regular los precios de los diferentes insumos, cuál va a ser la reglamentaicón y las leyes al respecto.

Es una iniciativa con mucho potencial pero que tienen muchas aristas que hay que ir llevando de a poquitos.

Sabemos que Costa Rica ha sido un líder en cuanto a las acciones ante el cambio climático pero también sabemos que tenemos un talón de Aquiles que es el transporte, el sector que más aporta a la emisión de gases de efecto invernadero en nuestro país ¿Este proyecto como vendría a ayudar al país a lograr su meta de carbono neutralidad?

Costa rica, lo que es en el sector de energía, es único en el mundo porque muchísima de la elctricidad que nosotros consumimos y producimos es electricidad renovable. Pero la elctricidad no es toda la energía que nosotros consumimos como país, en el pastel de la energía a penas el 25%, aproximadamente, es electricidad y un porcentaje muy grande, que es el 50% de la energía que consumimos, viene del sector transporte y no es renovable. Entonces nuestra generación lo que le toca hacer es aprovechar los recursos naturales que tenemos para generar  electricidad renovable y redirigirlo a lo que es transporte. Una analogía: al principios del siglo pasado, en el mundo entero y Costa Rica dejamos de usar hidrocarburos o de quemar cosas para producir luz para dirigirnos hacia la electrificación de la luz. A nuestra generación y en este siglo lo que nos corresponde es electrificar el transporte, dejar de quemar cosas para movernos para usar la electricidad. Entonces este tipo de proyectos ataca ese talón de Aquiles nuestro que es el transporte.

Puesto que el bus se va a movilizar en Liberia, ¿qué cambios socio económicos se espera que traiga a la región?

Una de la visión que nosotros tenemos es de complementar la imagen que tiene Guanacaste de un lugar turístico y verde y complementarla con desarrollos tecnológicos que permitan el crecimiento económico. Para que las dos cosas vengan de la mano y que la provincia no tenga una sola cara. Entonces la idea es que proyectos como este, que  inicialmente es demostrativo, conforme vaya creciendo de forma orgánica, vaya creando industrias aledañas que apoyen estos desarrollos.

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Y,  ¿Qué va a significar en cuanto se logre replicar en el país?

Otra de las cosas muy importantes es que si nosotros logramos producir la energía para el transporte a partir de recursos nacionales, electricidad y agua nacional, eso va a permitirle al país encaminarse hacia la independencia energética. Entonces, no vamos a depender ni de provedores internacionales para nuestra energía ni de los precios de mercados internacionales porque nosotros seríamos los que estamos produciendo toda nuestra energía de elctricidad y transporte a partir de nuestros recursos.

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¿Qué expectativas tiene Ad Astra de este proyecto?

Nuestra expectativa es hacer exitosamente la demostración y la integración de este ecosistema de transporte. Siempre con miras hacia, al final del año, poder aumentar la producción de hidrogeno de esta planta para poder aumentar el alcance que pueda tener y, más a futuro, hacer más instalaciones de hidrogeno y que vengan más vehículos de este tipo al país.

Esto es un esfuerzo colaborativo gracias a equipos visionarios en Air Liquide Cummins Inc Sistema de Banca para el Desarrollo Relaxury Premiere Service US Hybrid Corporation.

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