Transición hacía un futuro con más energía verde
Existen tecnologías avanzadas para la producción de energía renovable. Sin embargo, para avanzar hacia un futuro con más energía verde, debemos centrarnos en cómo utilizar el enorme potencial de esta energía renovable, p. ej. mediante el uso de tecnologías Power to X.
¿Qué es Power to X?
Power to X es un término para las tecnologías que toman el excedente de electricidad renovable del viento, la energía solar o el agua y lo convierten en otros portadores de energía para poder almacenar la energía para su uso posterior y absorber las fluctuaciones de energía.
El primer paso del proceso Power-to-X es convertir la energía renovable en hidrógeno (H2) por electrólisis. El hidrógeno, la molécula más pequeña que conocemos, no emite CO2 cuando se quema. Se puede usar de inmediato o se puede almacenar en tanques presurizados y recuperar cuando el suministro es bajo.
El uso del hidrógeno
Hay varias formas diferentes de utilización: introducir hidrógeno en la red de gas, desplazar parte del gas natural que contiene CO2 (powet-to-gas) o mediante un proceso de metanización con CO2 que convierte el hidrógeno en metano (power-to-methane). El metano se puede inyectar en la red de gas natural en sustitución del gas natural fósil (power-to-gas). La fuente de CO2 para el proceso de metanización podría ser el biogás producido a partir de residuos biológicos en plantas de biogás o plantas de aguas residuales. Otros conceptos incluyen la producción de metanol o amoníaco para su uso en celdas de combustible en automóviles y barcos, o combustibles sintéticos para su uso en motores de automóviles y reactores convencionales (power-to-liquid). Todo esto se logra a través de una síntesis que involucra hidrógeno y una fuente de CO2 que, nuevamente, podría provenir del proceso de conversión de desechos en biogás.
El "hidrógeno verde" generado a partir de energías renovables también se puede utilizar en el refinado de combustible (hidrogenación) en refinerías convencionales o como sustancia química básica en muchas industrias (power-to-chemical, power-to-plastics). Por último, el hidrógeno almacenado también se puede convertir nuevamente en electricidad a través de celdas de combustible cuando sea necesario (power-to-power).
Suministro de hidrógeno a través de las redes de gas existentes
Muchos países están considerando agregar hidrógeno a las redes de gas existentes para descarbonizar el gas natural. El gas con concentraciones de hasta un 20% de hidrógeno se puede transportar en la red de gas natural existente sin riesgo de dañar las instalaciones ni las infraestructuras de distribución.
Hasta bien entrado el siglo XX, el flujo de gas rico en hidrógeno con una concentración de este superior al 50% se distribuía a los hogares a través de gasoductos, por ejemplo, en Alemania, Estados Unidos e Inglaterra. Se podría suponer que muchas de las redes de transporte de gas, líneas de distribución e instalaciones de almacenamiento que se operaban en el pasado todavía están en uso hoy
También se ha propuesto mezclar hidrógeno en redes de gasoductos como un medio para entregar hidrógeno puro a los mercados, utilizando tecnologías de separación y purificación de aguas abajo para extraer hidrógeno de la mezcla de gas natural cerca del punto de uso final. Como método de suministro de hidrógeno, la mezcla puede sufragar el costo de construir tuberías de hidrógeno dedicadas u otras infraestructuras de suministro costosas durante la fase inicial de desarrollo del mercado.
La participación de AVK
En el Reino Unido y los Países Bajos se está explorando la posibilidad de convertir las redes de gas natural existentes (utilizadas principalmente para el suministro de calefacción) para transporte de hidrógeno. En Dinamarca, se está probando una pequeña red cerrada de gas natural con presiones que van de 3 a 65 bar con hasta un 15% de hidrógeno.
AVK contribuye a proyectos que prueban la distribución de hidrógeno. Desde AVK en los Países Bajos, se suministran válvulas de compuerta para un proyecto en la Universidad de Arnhem Nijmegen donde se está probando hidrógeno al 100%. AVK UK y AVK Donkin están involucrados en un proyecto (H100) donde están suministrando limitadores de caudal a una red de prueba con el 100% de hidrógeno. Los limitadores de caudal se utilizan para asegurar la red en caso de rotura de una tubería, donde se cortaría el suministro para evitar accidentes.
Para AVK, adentrarse en la tecnología Power to X significa poder confirmar y documentar que nuestros productos satisfacen las crecientes necesidades de esta industria. Entre otros factores, estamos documentando y probando nuestros productos con todas las normas relevantes de la industria. Esto incluye las especificaciones que se están desarrollando actualmente para medios específicos, como es el caso del hidrógeno
Pruebas con hidrógeno en una red de gas natural
AVK visitó una pequeña red cerrada de gas natural en Dinamarca. Con presiones que van de 3 a 65 bar, donde se realizaron pruebas con hasta un 15% de hidrógeno
Limitadores de caudal
Los limitadores de flujo se utilizan para asegurar la red en caso de rotura de una tubería. AVK UK y AVK Donkin suministran limitadores de flujo a una red de prueba con 100% de hidrógeno