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La producción eficiente y barata de hidrógeno para la automoción está más cerca.

Los coches eléctricos de hidrógeno tienen todo el potencial para erigirse como la solución de movilidad sostenible -y privada- definitiva: 100 % limpios en emisiones del tanque a la rueda, muchos más kilómetros de autonomía que los eléctricos de batería y velocidades de recarga similares a los de combustión.

No obstante se enfrentan a muchos desafíos, entre los que se encuentra su transporte. Ante este factor, un grupo de científicos chinos están probando con éxito un método de generación de hidrógeno in situ y a demanda a partir de una aleación de metales.

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Tres empresas impulsan un proyecto en el que el hidrógeno se obtiene a partir del exceso de energía eólica

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Así es la primera planta de hidrógeno verde con energía renovable del mundo

Los responsables del proyecto hablan de la suya como la primera planta de hidrógeno con energía renovable del mundo. También dicen que será la planta de electrolizadores más grande del mundo, aunque en esto, al menos sobre el papel le gana el proyecto de Asturias.

 

Hace unos días, revelábamos el plan de Asturias para poner en funcionamiento una planta de hidrógeno en las instalaciones de la actual regasificadora de El Musel. El proyecto asturiano contempla la creación de una planta de electrolisis, con 200 MW de energías renovables (solar y eólica) para abastecer una planta de hidrógeno verde de 100 MW.

Recordamos estos datos porque de llegar a ser realidad podrían eclipsar los de la que se presenta como la primera planta de hidrógeno con energía renovable del mundo. La de Bélgica aspira también a ser la más grande del mundo, pero su capacidad queda en 50 MW.

¿Es posible conseguir hidrógeno para pilas de combustible de manera instantánea?

La primera planta de hidrógeno verde del mundo

Para conseguir el título de primera planta de hidrógeno verde del mundo, no debe haber otra que empiece a funcionar antes de 2025.

Detrás de esta fábrica de hidrógeno verde están la firma de ingeniería offshore DEME, la compañía financiera belga PMW y las autoridades del puerto de Ostende. Su proyecto habla de «un piloto de 50MW de lo que se convertirá en la planta de electrolizadores más grande del mundo, prevista para la construcción en 2025».

«Si bien la generación de hidrógeno verde mediante electrólisis no es nada nuevo, la planta Hyport Oostende es la primera diseñada para funcionar únicamente con energía limpia», explican sus responsables.

Hidrógeno a partir de energía eólica

La planta que se proyecta en Bélgica será de hidrógeno verde porque la fuente de energía será cien por cien renovable.

Los responsables del proyecto planean aprovechar los excedentes del viento: según los socios, la capacidad eólica marina de Bélgica crecerá a 2.2 GW para fines de 2020, con más de 1.5 GW aún por desarrollar.

potencia instalada

El exceso de energía renovable que no puede ser absorbida por la red se debe desviar a la producción de hidrógeno verde, en lugar de reducirse. Esto se lleva a cabo a través de un proceso conocido como electrólisis, que utiliza electricidad para dividir las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno.

«Este es el primer proyecto que se anuncia que apunta específicamente a alimentar electrolizadores utilizando solo energía renovable en exceso», puntualizan.

En un comunicado conjunto, las tres compañías señalan que Bélgica tendrá 2.26 GW de energía eólica marina instalada para fines de este año, con otros 1.75 GW por desarrollar. «Sin embargo, los picos de producción de las turbinas eólicas rara vez coinciden con los picos de demanda de los consumidores, lo que significa que existe la oportunidad de compensar la discontinuidad entre la producción y el consumo».

El hidrógeno verde del proyecto serviría como fuente de energía para fines de electricidad, transporte, calor y combustible y como materia prima para fines industriales.

«Con nuestra transición energética en mente, necesitamos poder almacenar temporalmente nuestro excedente de energía verde usando hidrógeno como portador de energía o usar hidrógeno como materia prima alternativa para convertir la industria lejos de los combustibles fósiles», matizan.

Científicos chinos resuelven uno de los problemas del hidrógeno para el coche eléctrico: logran producirlo in situ y en tiempo real

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Uno de los grandes problemas del hidrógeno es su difícil transporte. Las pilas de hidrógeno se recargan rápidamente y disponen de una gran autonomía, pero entre sus desventajas está la falta de infraestructura. Todavía más difícil de implantar que la eléctrica debido al elevado coste del coche de hidrógeno, tanto en la fabricación del vehículo como en el precio del hidrógeno, que se sitúa entre los 9,5 y 10 euros por cada 100 kilómetros de autonomía.

Los coches de hidrógeno con pilas de combustible como el Toyota Mirai o el Hyundai Nexo generan su electricidad por combinación química y entre los productos de la reacción se obtiene agua por combinación del hidrógeno y el oxígeno. Lo que permite impulsar el motor eléctrico. Lo que ocurre, es que llevar el hidrógeno hasta la estación de recarga es tremendamente costoso, potencialmente peligroso y poco eficiente. Pero esto podría cambiar en el futuro.

Método para generar hidrógeno que evita las degradaciones

Estos días se ha publicado en la ‘Journal of Renewable and Sustainable Energy‘ (AIP) una investigación de científicos de la Academia de Ciencias de China y la Universidad de Tsinghua. Según se describe, este grupo ha probado con éxito un método para generar hidrógeno in situ y a demanda, a partir de una aleación de metales.stantánea de hidrógeno permitiría evitar los problemas relacionados con la degradación de las materias primas. Nos explican el siguiente ejemplo; en el que durante el uso del aluminio se forma una película delgada de óxido una vez se expone al aire. La solución propuesta es que a partir de una nueva aleación de metales se evitaría esto.

Se trata de una reacción de la interacción de aluminio y el agua con la formación de hidróxido de aluminio e hidrógeno (Al-H2O), activada a partir de una nueva aleación de galio, indio, estaño y bismuto que ha resultado ser estable. Con esta aleación se puede producir hidrógeno con una productividad del 92%.

Hidrogeno

Los científicos han descubierto un mecanismo para activar la producción de hidrógeno en tiempo real, bajo demanda de los usuarios. Por el momento se trata de un proyecto a pequeña escala, pero abre la puerta a producir en un futuro hidrógeno de manera estable, con una alta pureza, una alta eficiencia y sin problemas de degradación que al final complican y encarecen el transporte.

Con esta nueva forma de producción se podría, según los investigadores, generar hidrógeno para cualquier forma de transporte o dispositivos portátiles. Es decir, directamente en el propio vehículo.

No se conoce por el momento cuál será el impacto medioambiental de esta nueva forma de producir hidrógeno. Tampoco se conoce cómo resolver el factor reciclado o cómo se disipará la calor generar en el proceso. Como vemos, se trata de un proyecto todavía en desarrollo pero sí abre las puertas a cambiar el modelo de generación de hidrógeno para coches eléctricos.

Hydrogen

No se trata de la primera investigación para intentar mejorar la producción de hidrógeno. En agosto de 2018, investigadores australianos del CSIRO diseñaron una membrana que separa hidrógeno de máxima pureza del amoniaco y bloquea el resto de gases. Un proceso que permitiría transportar el hidrógeno en forma de amoniaco líquido y separarlo en destino.

«En España no hay un plan nacional de hidrógeno, ese es el problema». Los expertos del coche eléctrico de hidrógeno se posicionan

Muchos expertos creen que la tecnología para mejorar la producción del hidrógeno ya existe, solo falta que la demanda crezca lo suficiente para que sea rentable aplicarla. Un punto más complejo y para el que deberemos esperar todavía años. Según apunta el jefe de la Unidad de Aplicaciones del Centro Nacional del Hidrógeno: «Lo que está retrasando la implantación de los vehículos de hidrógeno son las infraestructuras, porque el nivel de desarrollo tecnológico respecto a los de batería eléctricas es el mismo».

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