“Exportar amoníaco verde puede llegar a ser tan importante como la industria del cobre”
“Exportar amoníaco verde puede llegar a ser tan importante como la industria del cobre” (E) ENTREVISTA. PAMELA DELGADO, directora ejecutiva del Instituto Milenio en Amoníaco Verde como Vector Energético: 6 rtar amoníaco verde puede llegar a ser tan importante como la industria del cobre" ciencia. Un grupo de destacados investigadores miembros del Instituto Milenio en Amoníaco Verde como Vector Energético, visitaron esta semana Valdivia para mostrar su trabajo en la región de Los Ríos.
Oscar Gallardo Ríos úscargallardoQaustralvaldivia. ct ngrupo de investigadoul res del Instituto Milenio. en Amoníaco Verde como Vector Energético (MIGA, por sus siglas en inglés) visitó estasemana Valdivia con elobjetivo de desarrollar una intensa agenda que incluyó desde charlas en colegios, hasta la realización de un seminario de divulgación para mostrar su trabajoen laregión de Los Rí Una de las investigadoras que visitó el territorio es la directora ejecutiva y fundadora de MIGA, Pamela Delgado, quien entregó detalles del interesante trabajo que desarrollan desde 2022 en adelante y que es financiado por la Iniciativa Científica Milenario de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID). Pamela Delgado Moreno es ingeniera forestal titulada dela Universidad Católica y magíster en ingeniería de la energía dela misma casa de estudios. "Cuando uno sale del colegi notiene tanta claridad respecto delos ámbitos en los cuáles uno finalmente se puede desempeñar, pero estudié ingeniería forestal porque siempre me ha gustado mucho la naturaleza y todo lo que tenga que ver con los recursos naturales en general.
Como ingeniera forestal, comencé desempeñánrestal, comencé desempeñánrestal, comencé desempeñánrestal, comencé desempeñánrestal, comencé desempeñánrestal, comencé desempeñándomeenelárea de políticas públicasasociadas al sector forestal alalero de un organismo internacional y de ahí surgió mi interós por lostemas de sustentabilidad, sobretodo asociados al cambio climático", explicó.
Y continuó: "En ese contexto, nació mi interés en ver desde qué otras perspectivas se podía aportar para la lucha contra el cambio climático, al ver que el cambio climático en gran medida es causado justamente por la industria energética y sus derivados.
Eso generó mi interés por estudiar este magíster y desde 2010 comencéa trabajar enelámbito delas energías limpias en general". Consultada por sutrayectoria laboral en este ámbito, recordó que "al principio trabajé enel Estado, primero en un comité de Corfo, que se creó en conjunto con el Ministerio de Energía, quese llamaba Centro de Energías Renovables, donde me desempeñé por seis años". Y continuó: "Después pasé al Ministerio de Energía, luego a Corfo central, pero siempre en el ámbito de las energías renovables, tanto en temas de desarrollo de políticas de fomen10, de diseño de instrumentos de promoción de este tipo de proyectos y en identificación debarreras quese presentaban para el desarrollo de este tipo de proyectos.
En 2019 entré a trabajar al Centro de Energía trabajar al Centro de Energía trabajar al Centro de Energía all PAMELA DELGADO ES INGENIERA FORESTAL Y MÁSTER EN INGENIERÍA DE LA ENERGÍA DE LA UNIVERSIDAD CATÓLICA. de la Universidad Católica y desde ahí empecé con mi transición hacia la academia. Desde 2022 ala fecha, soy directora ejecutiva del Instituto Milenio en Amoníaco Verde, que surgió precisamente como una iniciativa del Centro de Energía UC, mientras yo estaba ahí.
Paracomenzar a introducirnosen el tema, ¿qué es el amoníaco? -El amoníaco es un elemento químico quese usa en variadas industrias, que tiene más de 100 años de historia en su producción y como país tenemos un vínculo especial con este compuesto, ya que antes no se podía obtener amoníaco directamente, si no que se hacía a partir de los nitratos queseobtenían de forma natural a partir del salitre, del cual Chile era precisamente un importante productor a nivel mundial.
La obtención del amoníaco sintético fue desarrollada por sintético fue desarrollada por sintético fue desarrollada por dos científicos alemanes de apellidos Haber y Bosch, lo que facilitó que se produjeran fertilizantes y otros derivados del amoníaco sintético me diante este proceso que lleva su nombre, que es el proceso Haber-Bosch.
Esto permitió desarrollar toda una industria anivel mundial, que ya tiene más de 100 años de historia y que ha derivado en que la población mundial siga creciendo, porque finalmente el Detalles de la investigación que se realiza en UACh eMIGA desarrolla un importante trabajo en la UACh, con profesionales del instituto de Ingeniería Mecánica dela Facultad de Ingeniería, liderados por la investigadora y académica Loreto Troncoso. La investigadora de MIGA logró un hito relevante en su trabajo científico, allograr medir potencia eléctri caen monoceldas reales de pilas de combustibles de óxido sólido, utilizando amoníaco directo como combustible. Las pilas de combustible son dispositivos de conversión de energía, lo que se puede comparar al funcionamiento de los paneles solares, que transforman la energía de los rayos solares en electricidad. En este caso, mediante su funcionamiento electroquímico, las pilas de combustible transforman la energía química almacenada en un combustible a trabajo eléctrico. Esta investigación está concentrada en las pilas de combustible de alta temperatura.
Estos dispositivos tienen las mayores expectativas para reemplazar los sistemas energéticos convencionales, constituyéndose en un dispositivo esencial para la transición energética en un país como Chile, cuya matriz energética se basa principalmente en carbón. cg principalmente en carbón. cg principalmente en carbón. cg principalmente en carbón. cg principalmente en carbón. cg amoníaco es el producto principal para la producción de fertilizante nitrogenado, que esel insumo que necesitan en mayor cantidad todos los cultivos y las plantas, lo que a su vez permite que sigamos teniendo alimentos.
También se usa en otrasindustrias como la limpieza, la fabricación de explosivos para la minería y más recientemente está siendo explorado como un vector de energía.. “Exportar amoníaco verde puede llegar a ser tan importante como la industria del cobre” ¿ A qué se refieren con vector energético? -El amoníaco se produce hace más de 100 años a nivel mundial, tiene una industria que está muy desarrollada en términos de logística, de cadena de valor.
Sin embargo, el amoníaco tradicionalmente se viene produciendo a partir de combustibles fósiles, a partir por bustibles fósiles, a partir por ejemplo de gasnatural odecarejemplo de gasnatural odecarbemos tener hidrógeno por una parte y nitrógeno por otra. El nitrógeno es relativamente fácil de obtener porque elaire que respiramos tiene un 78% de nitrógeno, entonces se separa desde el aire y se obtiene de forma bastante simple.
Pero el hidrógeno, tradi mente, se viene produciendo de combustibles fósiles porque, por ejemplo, el gasnatural que es una molécula de CH4, es una molécula de carbono y cuatro de hidrógeno, tenemos queromper esa molécula para sacarlos hidrógenos, que es lo que se necesita como insumo, para después meterlos en una olla a presión, por decirlo de alguna manera, que es este proceso Haber-Bosch, donde uno pone el hidrógeno y el nitrógeno para formar el amoníaco.
Conel desarrollo dela energía renovable a gran escala, el desafío que se ha presentado es que podemos producir energía eléctrica a gran escala y ya sabemos cómo hacerlo, a partir del sol o del viento, pero cómo llevamos esa energía producida en forma renovable a usos que no son tan fáciles de descarbonizar, como por ejemplo los combustibles o todolo que tiene que ver con almacenamiento químico de energía, o transporte de energía. No podemos transportar energía eléctrica directamente ajapón, por ejemplo. Entonces, de ahí surge el explorar otras moléculas que puedan ser utilizadas como vectores de energía, a eso nos referimos cuando hablamos de vectores de energía.
Entre esas surgió primero el hidrógeno, porque se puede combustionar, se puede hacer mezclas con gas natural por ejemplo, se puede pasar por pilas de combustible y producir electricidad nuevamente, pero el gran problema que tiene el hidrógeno es que para transportarlo requiere mucho volumen, porque es una molécula muy chiquitita que se escapa por cualquier parte.
Además, tenemos que transportarlo a baj mas temperaturas, a250"C bajo cero y a altas presiones, y eso demanda mucha energía. eso demanda mucha energía. eso demanda mucha energía. eso demanda mucha energía. eso demanda mucha energía. Entonces, ahí es donde se busca otras alternativas y el amoníaco surge como un derivado ya existente del hidrógeno. Pero por qué la denominación de este hidrógeno verde y en consecuencia este amoníaco verde actual, en vez de lo quese producía antes desde el gas natural. La respuesta es porque en vez de obtener elhidrógeno del gas natural, loque se está buscando hacer ahora esobtenerlodel agua.
La molé cula del agua es H20 y esa moJéculala podernos romper y separar en hidrógeno y oxígeno, mediante el uso de electricidad. ¿Qué electricidad? Electricidad producida con fuentes renovables y ahí es donde viene la denominación de verde, y es por eso que el amoníaco también puede ser verde. Hay otros vectores que se pueden desarrollar a partir del hidrógeno, pero la gran ventajaquetieneel amoníaco por sobre ellos, es que ya tiene una cadena de valor resuelta.
Tenemosestándares, normas de seguridad, formas de transporte, criterios de diseño y otros. criterios de diseño y otros. ¿Eneste contexto surge el Instituto Milenio en Amoníaco Verde? «Efectivamente, en esta búsqueda de vectores energéticos, hoy en día está la posibilidad de producir amoníaco verde a partir de la ruta tradicional, quees producir primero hidró'genoapartir del agua con energías renovables, producir el nitrógeno desde el aire, mezclarloen estesistema Haber-Bosch y producir el amoníaco. Esa es la forma que hoy está tecnológicamente validada y comercialmente disponible. 'MIGA surge de buscar nuevas rutas de producción del amoníaco, que sean más eficientes y másinnovadoras también.
Los institutos Milenio son unainiciativa financiada desde el Ministerio de Cienciaa través de la ANID y de la iniciativa Científica Milenio, y que es el fondo más grande queseentrega en ciencia del país, porque esun financiamiento a10 años plazo, para investigación en un determinado tema.
Nosotros nos adjudicamos este fondo en 2022 y toda la orientación del proyecto parte desdelaciencia básica, hasta el impacto que podría llegar a tener en la sociedad. ner en la sociedad. ner en la sociedad. ¿Cuántas y cuáles son sus líneas de investigación? -Desarrollamos cinco líneas de investigación.
La primeratiene que ver con la posibilidad de producir amoníaco por una vía electroquímica, que consiste enponerenunsistemaclagua enponerenunsistemaclagua COMUNICACIONES MICA COMUNICACIONES MICA DESDE 2022 SE DESEMPEÑA COMO DIRECTORA EJECUTIVA DEL INSTITUTO MILENIO EN AMONÍACO VERDE. porunlado y por elotro el aire, y aplicando electricidad quese genere naserie de reacciones en cadena, que acorten este proceso que hoy se tiene que hacer en dos etapas y quesalga inmediatamente amoníaco al otro lado. Esa es la línea de investigación de ciencia más básica, porque está es una etapa mucho más temprana.
La segunda línea, que también está en ciencia básica, tieneque ver con el procesoreverso, ya quesinosotros por ejemplo transportamos amoníaco a Europa, allá se puede utilizar el hidrógeno que lleva ese amofaco, produciendo la reacción inversa, romper la molécula de amoníaco para producir hidrógeno y nitrógeno. Luego vienen dos líneas queson más de ciencia aplicada, unade ellas enfocada engenerar dispositivos innovadores que puedan utilizar directamente amoníaco para produ energía. Hoy en día existen los autos a hidrógeno, que utilizan el hidrógeno como combus, ble, para celdas de combustible que finalmente producen electricidad y hacen operarelauto. Este es un símil que se está trabajando, que sería hacer pilas de combustible que utilicen el amoníaco directamente para producir la electricidad.
No necesariamente para vehículos, sino que más enfocado en aplicaciones estacionarias, pero el principio es el mismo. pero el principio es el mismo. pero el principio es el mismo. pero el principio es el mismo. pero el principio es el mismo. pero el principio es el mismo.
Hay otros vectores que se pueden desarrollar apartir del hidrógeno, pero lagran ventaja que tiene el amoníaco porsobre ellos, es que ya tiene una cadena de valor resuelta", Pamela Delgado Directora ejecutiva de MIGA Luego viene otra línea de ingeniería aplicada, que tiene que ver con todos los procesos de corrosión y desgaste de los componentes deestas posibles cadenas de valor que se desarrollarían y también con los procesos de combustión, porqueesa esotraopción de que el amoníaco también puede ser combustionado directamente, utilizado como combustible.
La última línea de investigación que un poco engloba todo esto en una lógica de impacto en la sociedad y en la economía es la línea de economía del amoníaco, que tiene que ver con cómo se inserta en la matriz energética nacional y en la industria en general. Con todo esto, ¿cómo podría llegar a utilizarse el amoníaco de 'manera más cotidiana? -Las aplicaciones inmediatas quese vislumbran, son principalmente como un producto a exportar.
Es una forma de exportar energía, que nosotros tenemos engran cantidad, tal comola energía eólica y solar, pero que nuestra demanda internacomo país no es tan grande, ya que somos un país relativamente pequeño, pero tenemos la posibilidad de exportar esta energía por medio de esta molécula, que es el amoníaco verde. Esa es una primera aplicación directa y la mayoría delos proyectos que hoy se están desarrollando en Chile apuntan a eso. Esto permitiría el desarrollo de una nueva industria, que podría potencialmente llegar a ser tan importante como la industria del cobre, por ejemplo.
En las aplicaciones más a nivel cotidiano, como nuestro foco está puesto en el uso energótico, tiene que ver más con aplicaciones que son más a nivelindustrial, porque se puede pensaren aplicaciones como el uso de motores, pero son de envergadura más grande y pensado en la industria.
Una de las alternativas es la aplicación en motores de uso marítimo, que es algo que se está estudiando en la Universidad Austral y que es parte de la actividad científica que se desarrolla y que nosotros fuimos a visitar esta semana. mos a visitar esta semana. ¿Cuál es el vínculo de la Universidad Austral con el instituto? -El instituto Milenio está formado por investigadores de cuatro universidades: Universidad Católica, Universidad de Santiago de Chile, Universidad de Talca y la Universidad Austral de Chile.
En el caso específico dela UACh, dentro del grupo de investigadores personales que son 10, está la profesora Loreto Troncoso del Departamento de Ingeniería Mecánica y ella lidera la línea de desarrollo de pilas de combustible de alta temperatura para el uso directo de amoníaco (ver nota relacionada página). Estas tecnologías están muy enfocadas en la parte académica y muchos de los avances los medimosen términos de publicaciones científicas, de avances enlaboratorio, peroahoraqueremos aspirar a lograr escalar algunos de estos desarrollos y para eso estamos permanentemente trabajando en lograr colaboraciones con la empresa y conla industria. para hacer los escalamientos necesarios y llevar los desarrollos desde el laboratorio ala industria. boratorio ala industria. boratorio ala industria. boratorio ala industria.
Enese sentido, ¿cómo está orgaizado el instituto? Tenemos un equipo administrativo, que es el que yo encabezo y después están los grupos de investigación, que son tuno por línea y están liderados por el grupo de investigadores principales que son los fundadores del instituto y que organi'aron sus grupos de investigación con la colaboración de otros investigadores de distintas casas de estudios, de investigadores jóvenes para formarlos en estos temas, en la incorporación de postdoctorados y tun pool de alumnos en distintas áreas, tanto de pregrado como de postgrado.
Ala fecha tenemos un plantel del orden de 62 investigadores entre las cinco líneas y cerca de 60 alumnos de distintas carreras. alumnos de distintas carreras. ¿Qué evaluación realiza de estos dosprimerosaños delabor? -El primer año fue un poco de instalación de los equipos, dela parte administrativa, finanzas, toda la parte formal con la que teníamos que cumplir.
Ya a inicios de 2023 comenzamos el proceso de mostrarnos un poco más en sociedad y hasido un periodo de reunirnos mucho con actores públicos, privados, con otros centros de investigación, vincularnos a nivel nacional e internacional, generar esos vínculos para impulsar pasantías de nuestros estudiantes en el extranjero, recibir estudiantes desde afuera, por lo que estesegundo año ha sido muy intenso en lo que es generar nuestrasredes hacia el exterior. 3.