Evaluación del potencial de la cogeneración de hidrógeno verde como alternativa para el aprovechamiento de los vertimientos de energía en la represa del río Cauca, en el departamento de Antioquia

Abstract

La escasez de recursos energéticos es una realidad innegable, y el ser humano, como principal responsable de esta crisis, no progresa con la misma rapidez que lo hace el cambio climático. En este sentido, potenciar el uso de las fuentes existentes de energía limpia constituye un pilar fundamental para mitigar la crisis inclemente generada por el consumo desmedido de los combustibles fósiles. Esta investigación evalúa el potencial de la producción de hidrógeno verde aprovechando los vertimientos de energía en la represa del río Cauca, en el departamento de Antioquia a partir de electrólisis del agua. Esta tecnología se presenta como una alternativa prometedora, especialmente cuando el H2 se genera utilizando los excedentes energéticos en las centrales hidroeléctricas. La metodología se estructuró en 3 etapas: (1) recopilación y análisis de la información sobre los vertimientos de energía, lo que permitió establecer y dimensionar la tecnología comercial de electrólisis alcalina como la opción de mejor desempeño; (2) simulación del proceso en el software ASPEN PLUS, donde se modeló una planta con una capacidad de producción anual de 3.055 toneladas de H2 verde al año y un consumo energético específico de 73,28 kWh/kgH2; (3) evaluación del potencial del hidrógeno almacenado, determinando que una planta operando 8 horas diarias durante un año y almacenando el 1% del gas producido podría generar 220.575 kWh de electricidad en temporadas de sequía, energía suficiente para abastecer 1.405 hogares con un consumo promedio de 157 kWh/mes. Los resultados indican que la cogeneración de H2 verde es una alternativa que presenta un gran potencial para disminuir el consumo de combustibles fósiles a nivel nacional. No obstante, no es posible mitigar en su totalidad la escasez energética en temporadas de sequía para el Departamento, debido a las implicaciones técnicas y retos que se presenta el H2 para su almacenamiento.