En el marco del concurso Desafíos Públicos de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID), un equipo del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Técnica Federico Santa María (USM) se adjudicó el concurso Desafío de Innovación 2022 Ministerio de Energía: “Coupling de electrolizadores y generación renovable para la producción eficiente de hidrógeno verde”.

El proyecto, liderado por los académicos Antonio Sánchez y Patricio Valdivia, tiene como propósito optimizar la eficiencia del proceso de producción de hidrógeno verde, que se realiza por electrólisis de agua utilizando energía renovable de una planta solar fotovoltaica.

Según explicó Antonio Sánchez, director del proyecto, “se supone que la industria del hidrógeno verde en Chile va a mover giga watts de potencia, por lo tanto, cualquier pérdida que exista en el proceso es de gran importancia. El objetivo de este proyecto es desarrollar un sistema que sea de alto rendimiento y que garantice pérdidas asociadas muy bajas. Para ello estamos diseñando un convertidor estático de alta eficiencia, basado en electrónica de potencia, que se haga cargo de gestionar la energía entre los paneles fotovoltaicos y el electrolizador”.

En ese sentido, el académico de la USM agregó que “el esquema que se ha elegido como base de este concurso Desafío de Innovación es trabajar con las condiciones de energías renovables o de generación de hidrógeno que se presentan en el norte del país con radiación solar. Esto determina que el convertidor debe tener ciertas características que se adapten a esta modalidad, debido a la intermitencia y variabilidad de la energía solar”.

Primera etapa

El equipo de la USM es uno de los cinco grupos que se encuentran participando de este concurso, que en su primera fase contempla la construcción de un prototipo validado en entornos computacionales, con modelación y simulación computacional.

Después de esta etapa que se extiende por seis meses –de enero a junio de 2023–, sólo dos de los cinco equipos continuarán con sus respectivos proyectos, pasando a la fase de validación en entornos reales, que se extenderá por 14 meses y que derivará en la elección de un proyecto para la etapa final, que consistirá en la implementación y demostración del prototipo en el entorno real, con un plazo máximo de 16 meses.

Participar en este proyecto es una experiencia interesante, ya que el área de electrónica de potencia está bien desarrollada en el país, por lo que hay un alto nivel de competencia por ver quien llega a la mejor solución”, comentó Sánchez.

En tanto, el académico Patricio Valdivia, subdirector del proyecto, relató que “estamos compitiendo con los mejores centros de I+D en temáticas de producción de hidrógeno con electrolizadores de alta eficiencia. Creo que con las capacidades y experiencia que tenemos como equipo, podemos avanzar hasta la última etapa y ser los finalistas de esta tecnología”.

Patentamiento

Respecto al prototipo que está siendo construido, Valdivia afirmó que “tenemos un avance importante en nuestro desarrollo, creemos que es una tecnología bastante innovadora, por lo que ya generamos una solicitud de patentamiento a través de la Oficina de Transferencia Tecnológica y Licenciamiento (OTTL) de la Universidad”.

“No sólo queremos proteger nuestra tecnología, que tendrá que ser exhibida al culminar la primera fase, sino que también aspiramos a que se genere una transferencia tecnológica eventualmente y una innovación asociada, lo que nos mueve como equipo y nos tiene muy contentos”, finalizó.