Análisis técnico-económico para la sustitución parcial de diésel por hidrógeno de origen renovable en grandes máquinas mineras

Abstract

La presente investigación planteó un análisis tecno-económico para la sustitución parcial de diésel por hidrógeno obtenido mediante energía solar fotovoltaica en camiones mineros, con el objetivo de evaluar la viabilidad del hidrógeno como combustible de operación en modo dual del motor diésel. En el análisis técnico se evaluaron las restricciones operacionales asociadas al uso de hidrógeno en el camión y el modelo de producción del hidrógeno renovable. En el análisis económico se evaluó del costo nivelado (LCOH), el costo de hidrógeno puesto en el camión (COOBH) determinado según su demanda y el análisis comparativo a partir de escenarios económicos del precio internacional de diésel. El análisis ambiental se enfocó en el ahorro de emisiones de CO2 del camión minero con la sustitución parcial del hidrógeno y la evaluación del impuesto a las emisiones equivalentes de CO2 con el fin de equilibrar la viabilidad del COOBH en la máquina. Los resultados muestran que en la mina se obtuvieron aceptables índices de energía producida por el sistema solar fotovoltaico. Por otro lado, el análisis económico permitió obtener un LCOE de 65.53 USD/MWh, un LCOH de 5.74 USD/kgH2 y un COOBH de 9.42 USD/kgH2 con la sustitución parcial en términos energéticos del 7.7% para un camión que consumía 30 gal/h. Con estos valores se realizó el análisis comparativo de escenarios del precio de diésel y, por último, el análisis ambiental con el que se estimó una tasa de ahorro de emisiones de 23.68 kg-CO2 por cada hora de operación del camión minero.