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El hidrógeno es un elemento clave en el futuro cercano para la descarbonización de la energía, la industria y la movilidad y, por tanto, para acelerar la necesaria transición energética hacia una economía baja en carbono. Por una parte, se trata de un gas de elevado contenido energético, capaz de almacenar energía y liberarla en los momentos en los que resulta necesaria, contribuyendo así a superar uno de los retos principales de la generación de energía renovable: su producción intermitente desacoplada de la demanda. Además, el uso del hidrógeno está muy extendido a nivel industrial y el origen de su producción es no renovable y se obtiene a partir del reformado de gas natural en grandes plantas centralizadas, lo que genera costes económicos y medioambientales para su compresión y transporte a los puntos de uso.

En este contexto, el centro de investigación y desarrollo tecnológico Tecnalia y la Universidad de Eindhoven TUe han colaborado durante los últimos 10 años en el ámbito de la producción de hidrógeno de alta pureza. A esta colaboración se ha sumado recientemente la empresa francesa ENGIE, siendo el resultado final la creación de una startup industrial, denominada H2SITE, para fomentar la producción de hidrógeno de elevada pureza con una tecnología más eficiente y rentable. Se trata, además, de la primera inversión en España de uno de los mayores fondos a nivel mundial del sector utilities, ENGIE Ventures.

Paralelamente, las tres entidades (ENGIE, TUe y Tecnalia) han firmado un acuerdo de colaboración estable en el ámbito del hidrógeno, que en conjunto supondrá la atracción de fondos y capacidades de primer nivel al País Vasco en una temática estratégica como es el hidrógeno.

H2SITE, una empresa pionera

La nueva empresa, ubicada en Bizkaia y apoyada desde su inicio por la Diputación Foral de Bizkaia, contará con una plantilla inicial de tres personas para el primer año de actividad. H2SITE proporcionará hidrógeno distribuido a pequeña y mediana escala, de gran pureza y bajo coste, tanto para aplicaciones estacionarias (usos industriales, generación de electricidad y calor combinados…), en áreas aisladas que requieran energía (islas, áreas sin acceso a red eléctrica…) y en movilidad. En este sentido, H2SITE va a facilitar el despliegue de la movilidad 100% eléctrica verde, abriendo la posibilidad a sistemas embarcados, dentro de los propios vehículos, de generación de hidrógeno. Como plataforma tecnológica de hidrógeno, H2SITE será capaz de producir hidrógeno a partir de varios compuestos, como pueden ser biometano, amoniaco, bioetanol, etc.

tecnalia-hidrogeno1Para ello, H2SITE explotará una tecnología desarrollada por Tecnalia y TUe, basada en la intensificación de procesos, a través de reactores avanzados de membrana logrando maximizar la eficiencia del proceso de producción de hidrógeno y minimizando los recursos necesarios (energía, espacio, materias primas…).

En cuanto a sus clientes industriales, H2SITE ofrecerá una reducción de hasta el 40% de sus costes actuales asociados al consumo de hidrógeno, reduciendo a su vez impactos ambientales y evitando problemas reglamentarios y de seguridad asociados al almacenamiento de hidrógeno al tratarse de una generación in situ a demanda.

En este sentido, el objetivo principal de negocio de la startup es convertirse en referente estatal y europeo en la generación de hidrógeno verde y por tanto, en una palanca relevante en la necesaria transición energética. Para ello, el reto es convertirse en el principal proveedor de hidrógeno generado in situ para uso industrial en aplicaciones estacionarias en los sectores industriales priorizados, que son el químico, el alimentario, el metalúrgico, vidrio y electrónica, que en su conjunto suponen una gran parte del PIB autonómico y nacional.

La colaboración, la clave del éxito

H2SITE es fruto de la colaboración entre una universidad, un centro tecnológico, una empresa pionera en energía, un inversor de primer nivel y un equipo emprendedor con tecnólogos y gestores que han hecho posible esta nueva empresa.

En este caso, Tecnalia ha aportado su conocimiento en la tecnología, desarrollada durante más de 10 años, y que transfiere a la nueva empresa a partir de tres familias de patentes a través de Tecnalia Ventures, la aceleradora de negocios del centro. Se trata así de la 12ª empresa de orientación industrial creada en los últimos años por Tecnalia a través de Tecnalia VENTURES. Además, para la creación de esta nueva empresa, ha sido clave la estrategia desarrollada por Tecnalia en el ámbito de las membranas para separación de gases. Esta excelencia tecnológica se conjuga con la colaboración estratégica establecida junto con la Universidad de Eindhoven, para el desarrollo de reactores avanzados de membrana.

Enagás y Ampere Energy han firmado un acuerdo para desarrollar conjuntamente varios proyectos de I+D para la obtención de gas renovable para autoconsumo. Esta alianza se enmarca en la apuesta de ambas compañías por el desarrollo de nuevas soluciones energéticas en el proceso hacia la descarbonización.

El proyecto piloto, que se lleva a cabo en la planta de regasificación de Enagás situada en Cartagena (Murcia), es la primera experiencia de inyección de hidrógeno en una red de gas real en España. Ampere Energy ha instalado sus equipos Ampere Energy Square S 6.5 en la planta de Cartagena, que pasará a disponer de nuevas soluciones de almacenamiento y gestión inteligente de la energía.

Esta alianza abre la puerta a un pacto a largo plazo entre Ampere Energy y Enagás para emprender proyectos conjuntos de I+D de almacenamiento y servicios energéticos.

Los equipos instalados permitirán a Enagás maximizar la eficiencia energética de la planta de gasificación de Cartagena y reducir el impacto ambiental y su factura eléctrica hasta un 70%. La batería almacenará la energía proveniente tanto de la instalación solar fotovoltaica como de la red eléctrica, y monitorizará esa energía. Por medio de un software dotado de Inteligencia Artificial a través de algoritmos de aprendizaje automático y herramientas de análisis de datos, el sistema se anticipará a los patrones de consumo de la planta, predecirá el recurso solar disponible, y realizará un seguimiento de los precios en el mercado eléctrico, identificando los momentos en los que el coste es menor.

Los fabricantes de automóviles están discutiendo intensamente de dónde deberían obtener su energía los vehículos eléctricos. Las pilas de combustible de hidrógeno pisan cada vez más fuerte, y los políticos también están poniendo en marcha programas en esta línea: los estados federados de Schleswig-Holstein, Mecklemburgo-Pomerania Occidental, Hamburgo y Baja Sajonia han lanzado la “Estrategia del Hidrógeno del Norte de Alemania”. El tema ya tiene su hogar desde hace muchos años en HANNOVER MESSE, donde la muestra Hydrogen + Fuel Cells es el mayor evento europeo de hidrógeno y pilas de combustible.

Los objetivos de la “Estrategia del Hidrógeno del Norte de Alemania” son ambiciosos. Se pretende instalar en esta zona de altos recursos eólicos una potencia electrolítica de al menos 500 MW hasta 2025 y de al menos 5 GW hasta 2030. Así pues, en cinco años, los 500 MW generados con hidrógeno verde podrían propulsar unos 150.000 coches y con 5 GW la potencial capacidad teóricamente se multiplicaría por diez. Sin embargo, los expertos calculan que para cubrir toda la región se necesitarían unas 250 estaciones de servicio de hidrógeno.

A pesar de la gran dinámica que experimenta la tecnología actualmente, todavía hace falta redoblar esfuerzos para que se abra paso definitivamente. La muestra Hydrogen + Fuel Cells, que se celebra bajo el techo de HANNOVER MESSE, proporciona impulsos tecnológicos, fomentando la expansión de la tecnología del hidrógeno en Alemania, en toda Europa y, en última instancia, en todo el mundo.

La gran demanda por parte de los expositores confirma esta apuesta. “Desde su estreno hace más de diez años, Hydrogen + Fuel Cells se ha convertido en la plataforma más importante para el sector en Europa“, dice Basilios Triantafillos, director global de Energy Solutions de HANNOVER MESSE. “Para 2020, contamos con la participación de más de 200 expositores procedentes del mundo entero, una cifra récord para Hydrogen + Fuel Cells.

Entre los expositores figura, por ejemplo, H2 Mobility Deutschland, a la que sus sociedades matrices Air Liquide, Daimler, Linde, OMV, Shell y TOTAL han encargado el despliegue de las estaciones de servicio de hidrógeno. Linde, además de su presencia en HANNOVER MESSE 2020, también se ocupa de otras actividades relacionadas con la infraestructura de repostaje. Así, por ejemplo, el fabricante de gases industriales y actor global se compromete cada vez más con la producción de hidrógeno mediante electrolizadores. En este sentido, Linde ha adquirido una participación en la compañía británica ITM Power para construir junto con el especialista de pilas de combustible la planta de electrólisis más grande del mundo en Sheffield, Reino Unido. El dúo tiene previsto producir electrolizadores con una potencia de 10 MW y más, así como la fabricación en serie rentable de un electrolizador de 5 MW.

Los también socios de cooperación Bosch y PowerCell (Suecia) renuevan el optimismo con respecto al futuro de las pilas de combustible en el Pabellón 27 de HANNOVER MESSE 2020. “Para vehículos comerciales ligeros y turismos que recorren distancias diarias de 100 a 200 km, el accionamiento eléctrico con batería es una buena solución. Sin embargo, muchos coches, y especialmente los vehículos pesados, efectúan trayectos más largos. Aquí vemos claras ventajas para la pila de combustible“, explica Jürgen Gerhardt, jefe de área de pilas de combustible móviles de Robert Bosch GmbH. La solución tecnológica de PowerCell, desarrollada explícitamente para aplicaciones automóviles, puede ser transferida a vehículos comerciales. Gerhardt comenta al respecto: “La pila S3, resultado de la cooperación entre Bosch y PowerCell, es especialmente ligera y compacta por lo que su integración en cualquier vehículo es muy fácil“.

En resumen, se está extendiendo en las empresas un clima de optimismo acerca de la tecnología del hidrógeno y de las pilas de combustible, ya sea a nivel de la subcontratación, la fabricación o la investigación. Además, ya es evidente a estas alturas que la expansión de la electromovilidad, y también la tecnología del hidrógeno, pasan obligatoriamente por el uso de energías renovables.

Sin embargo, las cifras de la Oficina Federal de Vehículos de Motor siguen siendo aleccionadoras para Alemania. Las últimas estadísticas muestran que de los 47 millones de turismos registrados en el país a principios de año, sólo 83.175 eran de propulsión eléctrica (incluidas pilas de combustible, híbridos enchufables o tecnología similar). Pero para alcanzar los objetivos de emisión de CO2 de la Unión Europea, tendrían que circular por carreteras alemanas entre 7 y 10,5 millones de coches eléctricos hasta el año 2030.

FuturENERGY y la delegación de Deutsche Messe en España les invitan cordialmente a visitar Hannover Messe 2020, la plataforma más importante para la industria. La próxima edición de Hannover Messe se celebrará del 20 al 24 de abril 2020 en Hanover, Alemania.

Consiga su entrada gratis, aquí

Para más información:
Contacto en España: info@messe.es y Tel: 91 562 0584

El proyecto BIOGAS_RIS3A que coordina la Fundación para el Desarrollo de las Nuevas Tecnologías del Hidrógeno en Aragón, con sede en el Parque Tecnológico Walqa, llega a su ecuador tras haber conseguido los primeros resultados satisfactorios en el desarrollo de materiales avanzados que absorben las impurezas del biogás y optimizan el proceso de metanación, para su posterior valorización y utilización como gas natural sintético. Para ello se valen de hidrógeno producido mediante energías renovables.

Para conseguirlo, se ha diseñado un banco de ensayos en la Fundación con un sistema de mezclado de gases que pretende simular distintas concentraciones de los componentes más relevantes que conforman un biogás real. Este banco incluye también un sistema de análisis que permite medir los resultados obtenidos con los materiales absorbentes, lo que hace posible caracterizarlos según su capacidad para limpiar el biogás de contaminantes como ácido sulfhídrico (H2S), amoníaco (NH3) y siloxanos.

BIOGAS_RIS3A está ligado a las líneas establecidas en la Estrategia Aragonesa de Investigación e Innovación para una Especialización Inteligente (RIS3) de Aragón. En concreto, se circunscribe a la prioridad estratégica relativa a la “Eficiencia de los recursos”, dentro de la que destaca la línea estratégica de “Cierre de ciclos de agua, materiales y energía”.

El proyecto abarca el desarrollo de nuevos materiales de bajo coste por parte del Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (ICMA/ARAID), y la elección de los parámetros óptimos de operación en condiciones cercanas a las industriales, llevado a cabo por el Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A). Los materiales aludidos poseen propiedades multifuncionales, que permitirán maximizar el proceso de metanación del dióxido de carbono contenido en el biogás, previamente sometido a un proceso de limpieza, utilizando para ello hidrógeno de origen renovable y transformándolo en un gas natural sintético fácilmente incorporable a la actual red de gas natural.

Ambos aspectos (limpieza y metanación) son claves para revalorizar el biogás procedente de los residuos, con una mayor integración de energías renovables. El uso de esta fuente energética está muy extendido en los países del norte de Europa, que aprovechan el biogás generado a partir de residuos para, tras una etapa de upgrading a biometano, abastecer vehículos que pueden funcionar con gas natural vehicular o inyectarlo en la red de gas.

Esta iniciativa supone una clara apuesta de la comunidad autónoma por la investigación, desarrollo e innovación en torno a los residuos sólidos urbanos y los residuos agroindustriales, que contribuirá a alcanzar los objetivos marcados por la Unión Europea para la transición hacia una economía circular, con el objetivo de reducir la contaminación en nuestra región.

El proyecto BIOGAS_RIS3A, que arrancó en junio de 2019, está financiado por la convocatoria de proyectos de I+D+i del Gobierno de Aragón en líneas prioritarias de la Estrategia de Especialización Inteligente (RIS3) y de proyectos de carácter multidisciplinar, una convocatoria a la que la Fundación Hidrógeno Aragón pudo optar al tener un grupo de investigación reconocido por el Ejecutivo autonómico. Además de la Fundación, los socios que participan en el proyecto son la Fundación Agencia Aragonesa para la Investigación y el Desarrollo (ARAID), el Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (ICMA), el Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A) de la Universidad de Zaragoza y las empresas Grupo Samca (Myta y Gres de Aragón), Enagás, MANN+HUMMEL IBÉRICA y Gestión de Residuos Huesca (GRHUSA).

FuturENERGY Dic.19 - Ene. 2020

El sector de la movilidad y el transporte constituye uno de los mayores focos de emisiones de CO2 y otros gases de efecto invernadero a nivel global, lo que lo convierte en un ámbito de actuación prioritaria en la lucha contra el cambio climático. Su futuro pasa por alcanzar un modelo de movilidad más sostenible y bajo en emisiones. Redexis, compañía de infraestructuras energéticas es consciente de su papel clave y apuesta por nuevos modelos movilidad, que ayuden a resolver el problema del clima y la calidad del aire en las ciudades. En este sentido la compañía impulsa la transformación de la movilidad apostando por el gas natural vehicular (GNV), y creará la mayor red de gasineras de España, tras anunciar la construcción de más de 100 instalaciones de repostaje de gas natural en los próximos dos años…

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FuturENERGY Dic.19 - Ene. 2020

Actualmente, las tecnologías del hidrógeno y pilas de combustible tienen un papel clave en el camino hacia la neutralidad climática (marcada para 2050 tanto a nivel europeo con el Green Deal, como a nivel nacional con el PNIEC), dado que, si el hidrógeno es producido a partir de energías renovables no conlleva emisiones contaminantes y cuenta con numerosas ventajas. Las soluciones tecnológicas basadas en hidróge­no verde permitirán expandir los límites de la descarbonización, llegando a sectores, procesos y aplicaciones que, de otro modo, resultaría extremadamente complejo o caro descarbonizar, allanando el camino hacia la inminente necesidad de reducir emisiones… Por Maribel Rodríguez Olmo, Directora adjunta, Ariema Energía y Medioambiente.

 

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FuturENERGY Dic.19 - Ene. 2020

El hidrógeno constituye casi tres cuartas partes de la masa del Universo y es el elemento más abundante de la Tierra, pero no existe de forma natural y aislada. Se encuentra en el agua, que cubre el 70% de la superficie terrestre, y en toda la materia orgánica. Es el elemento más simple, el primero de la Tabla Periódica, se compone de un protón y un electrón y, en condiciones normales de presión y temperatura, es un gas incoloro e inodoro. Es también el más ligero de todos los elementos y gases, 14 veces más ligero que el aire, 1 Normal metro cúbico pesa 90 gramos. Licua a una temperatura extremadamente baja, -253 ºC, solo 20 por encima del cero absoluto… Por Carles Pallé. Commercial Technology in Water, H2, Spots, at Carburos Metálicos.

 

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FuturENERGY Dic. 19 - Ene. 2020

Día a día se acumulan las malas noticias sobre los problemas que la polución causa tanto al clima de nuestro planeta, como a nuestra salud en las ciudades. La sociedad se va concienciando sobre la necesidad de reducir la contaminación y las emisiones de GEIs, aprovechar las fuentes renovables y buscar soluciones sostenibles al uso de los recursos naturales. Es complicado renunciar a una forma de vida que nos ha proporcionado un bienestar global como probablemente nunca ha existido en la historia de la humanidad, pero el desafío al que nos enfrentamos es igual de crítico. Por tanto, si queremos una transición, no traumática, a una nueva sociedad basada en renovables y respeto al medio ambiente surgen inmediatamente una serie de preguntas ¿Existen alternativas energéticas viables y sostenibles? ¿Pueden ser de rápida implementación? ¿Tendrían un impacto radical en la economía y las relaciones sociales?… Por Oscar Fernández Isla. Jefe de Producto en Siemens España.

 

FuturENERGY Dic. 19 - Ene. 2020

El hidrógeno es el elemento más abundante del universo, pero no se encuentra de forma libre en la tierra. No es un recurso natural, es decir, hay que producirlo, al igual que sucede con la electricidad, motivo por el que se suele decir que el hidrógeno es un vector energético. El hidrógeno puede producirse a partir de recursos muy variados (agua, recursos fósiles, biomasa, microorganismos, etc.), siguiendo diversos procesos de transformación como electrólisis, gasificación, reformado, fotoelectrólisis, fotobiólisis, y otros… Por Carlos Fúnez Guerra. Responsable de la Unidad de Innovación Abierta del Centro Nacional del Hidrógeno.

 

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La tecnología Power-to-Gas (PtG) convierte la energía eléctrica en hidrógeno o, por síntesis posterior, en metano o en líquidos portadores de energía. Un análisis de la base de datos de proyectos PtG de Ludwig-Bölkow-Systemtechnik(1) muestra que se han anunciado más de 300 proyectos PtG en todo el mundo hasta finales de 2019. Durante los últimos seis meses, se ha anunciado más capacidad de construcción que en los últimos seis años.

Al mismo tiempo, los sistemas PtG han aumentado de tamaño. Varios electrolizadores con una potencia de más de 30 MW se construirán en Alemania en los próximos años. Los proyectos se centran en particular en el acoplamiento sectorial, utilizando tecnologías de hidrógeno. El acoplamiento de sectores vincula los sectores de electricidad, calor y gas, así como el sector de la movilidad y permite un mejor equilibrio entre las renovables fluctuantes y la movilidad de bajas emisiones de CO2.

En países vecinos también hay plantas más grandes en proceso de planificación. Sin embargo, Alemania está asumiendo un papel pionero, particularmente con sus “laboratorios vivos” (dentro del 7º Programa de Investigación Energética del Gobierno Federal). Aquí, las tecnologías de hidrógeno se usan y prueban en condiciones reales a escala industrial, centrándose en regiones con un alto suministro de energías renovables o sitios industriales importantes que persiguen conceptos particularmente atractivos.

El Gobierno Federal también apoya otras regiones H2 en Alemania en el contexto del programa de financiación “HyLand”. En diciembre de 2019, se seleccionaron 13 regiones “HyExpert” y tres “HyPerfomer” – regiones para el desarrollo de conceptos del hidrógeno y la implementación de conceptos específicos del proyecto.

Además de usarlo como un portador de energía, el hidrógeno es una materia prima versátil que se usa, por ejemplo, en las industrias química, petroquímica y de metales. Actualmente, alrededor de 50 millones de Nm³ de hidrógeno se utilizan cada día en la industria alemana, cantidad que se produce principalmente a partir de fuentes fósiles (hidrógeno “gris”), principalmente a partir de gas natural. Como resultado, se liberan anualmente más de 20 millones de toneladas de dióxido de carbono (CO2). Cuando el hidrógeno se produce por electrólisis a partir de electricidad renovable (hidrógeno “verde”), no se emite CO2. En consecuencia, las emisiones de CO2 pueden reducirse significativamente en Alemania mediante la sustitución de hidrógeno gris por hidrógeno verde.

El hidrógeno verde será competitivo a largo plazo

Hoy en día, el hidrógeno verde es más caro que el hidrógeno gris. Sin embargo, se espera que los costes alcancen la paridad como resultado de mejores condiciones políticas y regulatorias y la disminución de los costes de la electricidad renovable y los equipos de electrólisis. Las aplicaciones del hidrógeno producido por PtG incluyen la alimentación de hidrógeno a la red de gas natural, con o sin metanización previa, el empleo de hidrógeno verde para la reducción directa en la producción de acero y la hidrogenación en las refinerías, y su uso en el sector del transporte y la calefacción.

(1)Ludwig-Bölkow-Systemtechnik una empresa asociada de TÜV SÜD AG

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