• 09-04-2020

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El hidrógeno es indispensable para realizar con éxito la transición energética. Si bien ofrece una opción ecológica para satisfacer la demanda de la industria de electricidad, calor y transporte, esta fuente de energía versátil sólo es ecológica cuando se obtiene de fuentes renovables.

El Instituto Fraunhofer de Operación y Automatización de Fábricas IFF  ha desarrollado una solución modular, distribuida y orientada a la demanda que produce y distribuye hidrógeno verde.

La única forma de contener el calentamiento global es reducir las emisiones de gases de efecto invernadero a escala mundial. Las tecnologías Power-to-X se consideran un medio prometedor para este fin. La electricidad obtenida de fuentes renovables se convierte en hidrógeno para alimentar vehículos de pila de combustible, por ejemplo.

Los investigadores del Fraunhofer IFF en Magdeburgo están llevando todo ello un paso más allá. Están estableciendo un diseño para la producción y distribución distribuida y modular de hidrógeno verde para la industria, las empresas y el transporte a lo largo de la cadena de valor con su fábrica de hidrógeno del futuro.

"La electricidad obtenida del sol y del viento se utiliza para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno en un proceso llamado electrólisis. El hidrógeno se almacena y puede ser convertido por las células de combustible de los vehículos en electricidad para servir de combutible a esos vehícuos", comenta. Torsten Birth, científico investigador del Fraunhofer IFF. "Además queremos suministrar electricidad, gas y calor a la industria. El hidrógeno producido durante la electrólisis puede ser inyectado en la red de gas, utilizado como combustible, convertido en metano o metanol y, de ese modo, estar disponible como materia prima industrial".

Acoplar la producción de hidrógeno a una planta de biogás

Los científicos investigadores están desarrollando subcomponentes ampliables modularmente que pueden ser interconectados e integrados en zonas empresariales e industriales, lo que les permitirá poner en práctica el diseño de su fábrica de hidrógeno. Se utilizan procesos electroquímicos o bioquímicos para producir hidrógeno, dependiendo de las condiciones del lugar. "No es posible construir plantas eólicas y fotovoltaicas en todas partes. Estamos optando por soluciones específicas para cada lugar y utilizando plantas de biogás para la producción cuando sea posible. Los planes para una planta piloto cerca de Gommern, en Sajonia-Anhalt, están ya previstos. El resultado es siempre hidrógeno verde", explica el ingeniero Birth.

El Fraunhofer IFF está trabajando junto con MicroPro y Streicher Anlagenbau en el proyecto HyPerFerMent I para producir hidrógeno renovable a partir de la biomasa. Están empleando un proceso especial de fermentación microbiana similar a la producción de biogás para producir hidrógeno directamente a partir de residuos orgánicos. Los metabolitos de ciertas bacterias producen una mezcla de gas que contiene CO2 y un cincuenta por ciento de H2, que puede ser fácilmente purificado mediante la posterior separación del CO2. "La producción fermentativa de hidrógeno verde jugará un papel importante en la producción distribuida de este portador de energía en el futuro", dice Birth.

Una estación móvil de hidrógeno para zonas industriales y comerciales

Los investigadores del Fraunhofer IFF se han asociado con Anleg GmbH para construir uno de los subcomponentes mencionados, el Mobile Modular H2 Port (MMH2P), una estación portátil de llenado de hidrógeno para viajes cortos de hasta 200 kilómetros. Los sistemas de presión expandibles con compresores en un remolque pueden ser rellenados y también pueden dispensar hidrógeno. El Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania (BMBF) está financiando el proyecto.

Desinfección con ozono

Dado que la producción de hidrógeno sistémicamente integrada es importante para los investigadores, no sólo utilizarán el hidrógeno producido durante la electrólisis sino también el oxígeno, por ejemplo, para procesos de soldadura u ozonización en plantas de tratamiento de aguas residuales. Los microcontaminantes problemáticos como los productos farmacéuticos, los pesticidas y los cosméticos pueden eliminarse de las aguas residuales cuando se introduce el ozono. Otro escenario de uso prevé el uso del oxígeno en la agricultura para desulfurar las plantas de biogás.

Fuente: www.energetica21.com