Análisis tecnoeconómico para el desarrollo del hidrógeno verde en Paraguay

Investigación e innovación en nuevas tecnologías emergentes
El estudio está basado en el trabajo realizado por el autor como tesis para acceder a la Maestría en Ingeniería Eléctrica (2026) por la Universidad Politécnica de San Petersburgo, Rusia, utilizando como caso práctico de estudio el Proyecto Villeta de 145 MW de la empresa ATOME para la instalación, primera en su tipo, de una planta de producción de fertilizantes verdes a gran escala para la región del Mercosur. Es sabido que actualmente el proyecto se encuentra suspendido; no obstante, esto no deja de demostrar el gran interés internacional y del sector privado por los excedentes energéticos de bajo costo de Itaipú e indica el significativo y altísimo potencial de rentabilidad para este rubro emergente. Además, a diferencia de las criptominerías —proceso también de carácter altamente electrointensivo—, tiene el potencial de generar una gran cantidad de puestos de trabajo, tanto especializados como estándares (alto índice de empleabilidad por unidad de energía utilizada).

Figura 1. ALK - Electrolizadores Alcalinos. Fuente: ESMAP.

Paraguay puede tener como objetivo estratégico producir fertilizantes verdes basados en hidroelectricidad estable y de bajo costo (excedentes de energía), utilizando tecnología de electrolizadores alcalinos (ALK) como puntapié inicial a corto plazo para el desarrollo de un nuevo polo no solo macroeconómico, sino también microeconómico.

Demanda de hidrógeno
El hidrógeno es un insumo industrial versátil y estratégico. En la refinación de petróleo, permite procesos como el hidrocraqueo y la desulfuración para producir combustibles más limpios (hoy en día ya se está hablando de la existencia de petróleo en el Chaco paraguayo). En la industria alimentaria, estabiliza las grasas a través de la hidrogenación. Es indispensable en la fabricación avanzada de aleaciones de metales (acero verde) y la producción de vidrio, así como en la electrónica para la fabricación de semiconductores y paneles fotovoltaicos. Su valor se multiplica a través de derivados clave como el amoníaco, esencial para fertilizantes, y el metanol, base de plásticos, pinturas y adhesivos.

Figura 2. Representación esquemática de una planta electrolizadora (sistema de purificación de agua no incluido). Fuente: IRENA, 2020.

Existen muchas tecnologías de electrolizadores, pero actualmente las más importantes y utilizadas son cuatro: ALK (la más madura e indicada para las energías renovables estables, como la hidroelectricidad), PEM (indicada para las energías renovables variables, como la solar o eólica), SOEC y AEM. Todas se basan en el mismo principio fundamental: la electrólisis del agua, es decir, disociar el agua en hidrógeno y oxígeno utilizando electricidad.

Aporte para el proyecto del Gobierno nacional de crear el Ministerio de Energía, Minería e Hidrocarburos
La metodología y el algoritmo desarrollados están basados en modelos y estándares internacionales (modelo H2A del Departamento de Energía de los EE. UU. y ESMAP, Guía Técnica del Banco Mundial para el sector energético), así como en la propuesta del Viceministerio de Minas y Energía (VMME), «Hacia la Ruta del Hidrógeno Verde en Paraguay: Propuesta de Innovación – Lineamientos de un proyecto demostrativo de suministro y utilización de hidrógeno verde en el Paraguay». Estos pueden permitir a las partes interesadas (sean privadas o estatales), así como a los responsables políticos del sector, evaluar la exposición al riesgo, identificar y jerarquizar los impulsores de costos en la producción de hidrógeno verde y, por lo tanto, respaldar la toma de decisiones desde las primeras fases del desarrollo de proyectos de este tipo. La matriz energética de nuestro país se caracteriza por una alta oferta de energía primaria de origen renovable, pero con fuertes contrastes entre la generación eléctrica y el consumo final.
Por un lado, en la oferta de energía primaria:
- Hidroenergía: entre el 40 % y el 50 % de la oferta primaria.
- Biomasa: aproximadamente entre el 36 % y el 41 % (leña, carbón vegetal y residuos).
- Derivados del petróleo: el 24 % restante (hidrocarburos importados).
Pero en el consumo final de energía, el orden se invierte: biomasa (41-46 %), luego los derivados del petróleo (38-39 %) y, en último lugar, la hidroelectricidad (16 %).

Oportunidad de un reordenamiento integral de la matriz energética de consumo
Teniendo en cuenta la coyuntura nacional actual, el desarrollo de centros de hidrógeno verde supone una excelente oportunidad para aprovechar al máximo la oferta de hidroenergía y reordenar la matriz de consumo mediante la producción de fertilizantes verdes como puntapié inicial y proyecto a corto plazo, debido principalmente a la posibilidad de producción y consumo in situ.
Posteriormente, a mediano plazo, se podría proceder a la utilización del hidrógeno como combustible para las zonas portuarias y el transporte de mercancías (proyecto técnica y económicamente de mayor complejidad que el anterior, que supone el uso de pilas de hidrógeno para el movimiento de los buques portuarios y también el desarrollo de la logística para el almacenamiento y la distribución del H₂).
A mediano y largo plazo, las zonas portuarias se podrán integrar a zonas industriales, como por ejemplo ACEPAR, para la producción de acero verde. A largo plazo, se contempla su uso masificado a nivel comercial y residencial.

Figura 3. Estrategia nacional para la economía del hidrógeno verde.

Este tipo de tecnología emergente tiene el potencial de reducir la dependencia de las importaciones de combustibles derivados del petróleo, así como de los fertilizantes necesarios para el sector agropecuario, principal motor de la economía nacional.

Sector privado, sector público o una combinación de ambos (APP, alianza público-privada)
Mediante el proyecto de la empresa ATOME y los de las criptominerías y centros de datos, es evidente el interés del sector privado en el bajo costo de la energía eléctrica paraguaya. Sin embargo, el proyecto de fertilizantes fue suspendido debido a una disputa por el costo y las condiciones de la tarifa eléctrica con la ANDE.
Aquí reside una oportunidad para la ejecución de un proyecto de carácter estatal o mediante una alianza público-privada, es decir, que la ANDE se encargue de desarrollar proyectos de esta envergadura junto con otros organismos del Estado, como el MAG (Ministerio de Agricultura y Ganadería), el IPTA (Instituto Paraguayo de Tecnología Agraria), entre otros, y junto con entidades privadas para gestiones de fuerza mayor.
La viabilidad de este tipo de proyectos y su bajo nivel de riesgo para el país se van demostrando, pero el punto central radica en el costo energético. Conseguir financiación no será difícil.

¿Criptominería, centros de datos o hidrógeno verde?
Considerando el sector estatal, la ANDE bien podría crear una división especializada para el estudio de sus potenciales y actuales consumidores electrointensivos (idea del Dr. Victorio Oxilia) y, de manera inmediata, por ejemplo, solucionar el robo de energía de algunas criptomineras clandestinas, cuyas pérdidas en términos monetarios no son nada irrisorias.
También se podría permitir que las criptomineras legales operen mediante contratos renovables hasta que, paulatinamente, se vayan desarrollando mercados más rentables socioeconómicamente.

Cómo se producen los fertilizantes verdes
Los fertilizantes nitrogenados verdes se producen utilizando amoníaco verde, que se sintetiza a partir de hidrógeno verde y nitrógeno atmosférico.

Principales hubs y proyectos en la región
- Chile: Destaca como líder regional en exportación y uso interno. El megaproyecto H2 Magallanes, con inversiones estimadas en 16.000 millones de dólares, enfoca sus esfuerzos en aprovechar los vientos patagónicos para producir hidrógeno y derivados.
- Brasil: Sobresale el Green Energy Park en Piauí, proyecto de 35.000 millones de dólares, también basado en energías renovables variables, que se orienta hacia la producción de acero verde (H₂-DRI, utilizando mineral de hierro; hierro de reducción directa con hidrógeno, por sus siglas en inglés).
En estos proyectos existe un denominador común: el uso de fuentes de energías renovables variables (VRE, por sus siglas en inglés), y esto se traduce directamente en un mayor costo de producción del hidrógeno verde en comparación con el uso de fuentes de energía renovables estables (hidroelectricidad). Paraguay cuenta con una enorme ventaja competitiva aquí, teniendo no solo la posibilidad de abastecer a su mercado interno, sino también a sus vecinos latinoamericanos.

¿Por qué Paraguay?
Además del conveniente costo energético de los excedentes de Itaipú, el Mercosur (Argentina, Brasil, Paraguay y Uruguay) es un granero del mundo y se necesitan altos volúmenes de fertilizantes para mantener el rendimiento de los cultivos. Sin embargo, el Mercosur importa el 95 % de sus necesidades de fertilizantes nitrogenados de otros continentes. Así, Paraguay puede ser una óptima ubicación para la construcción de hubs de producción descentralizados.
En la siguiente parte se abordan los pros y contras de un proyecto de este tipo mediante un análisis cualitativo del programa de evaluación como metodología general.

Pros
- Factor de capacidad.
- Costo Promedio Ponderado de Capital (WACC)
- Pliego de tarifas n°21
- Seguridad Nacional.
- Inversión.
- Empleo.
Contras
- Necesidad de importación de la tecnología necesaria.
- Consumo de agua de los ríos y control de la temperatura.

Análisis cualitativo

Análisis cuantitativo
El costo de la electrólisis: el costo nivelado del hidrógeno. La evaluación estima, como objetivo central y estratégico, el costo nivelado del hidrógeno (LCOH, por sus siglas en inglés) de producción, una métrica tecnoeconómica estándar. Para ello, el modelo tecnoeconómico propuesto se basa en los modelos internacionales estándar DOE's H2A y ESMAP, incorporando también análisis de sensibilidad local y análisis de incertidumbre a través de métodos estocásticos (simulación de Monte Carlo con 10.000 posibles escenarios de LCOH).

Resultados
Los resultados del estudio indican un valor de LCOH de 2,9 USD/kgH₂ ±25 %, con una participación del costo de la energía del 76,65 %, bajo un factor de capacidad de 0,9 y un WACC del 9 %, típico de los EMDC. Por lo tanto, se puede decir que las perspectivas para desarrollar una economía del hidrógeno en Paraguay son significativamente favorables, considerando que actualmente solo una minoría de los proyectos globales de hidrógeno verde supera fácilmente los costos de producción por encima de 3 USD/kgH₂ y la estabilidad macroeconómica actual.

Continuación de la línea de investigación
- Los trabajos futuros pueden considerar la posibilidad de integración con fuentes variables de energía renovable (ERV). Para ello, es necesario incorporar modelos dinámicos para la eficiencia de los electrolizadores, con el fin de determinar un LCOH «dinámico» más confiable. - La incorporación al modelo tecnoeconómico desarrollado de los beneficios que puede representar el uso del oxígeno generado como subproducto en el proceso de electrólisis.
- La incorporación de la generación de créditos o bonos por bajas emisiones de carbono, lo que podría reducir aún más el valor del LCOH.

Conclusiones
Los resultados del estudio indican un valor de LCOH de 2,9 USD/kgH₂ ±25 %, con una participación del costo de la energía del 76,65 %, bajo un factor de capacidad de 0,9 y un WACC del 9 %, típico de los EMDC (mercados emergentes y países en desarrollo). El valor de incertidumbre estimado para el LCOH es de ±25 %, considerando el criterio probabilístico y semiempírico de la AACE.

(*) MSc. Ing. Giovanni Casco. Máster en Ingeniería Eléctrica (Electroenergética y Electrotécnica) por la Universidad Politécnica de San Petersburgo Pedro El Grande, San Petersburgo, Rusia. 2026. Profesor Asociado del Instituto Técnico Superior de Electricidad ITC. Ingeniero Electromecánico por la Universidad Nacional de Asunción, Facultad de Ingeniería. 2018. Subteniente de reserva, C.I.M.E.F.O.R. Fuerza Aérea, remesa 2018.