9° Jueves de Hidrógeno

jueves de hidrógeno

Bajo la moderación de Soledad Gonnet, Directora de la Agencia Río Negro INNOVA, esta nueva edición del ciclo semanal hizo énfasis en los desafíos del almacenamiento de Hidrógeno y las perspectivas para un desarrollo patagónico del Hidrógeno Verde. Las principales conclusiones en este informe de NyT.

“Este ciclo de charlas, impulsado por el Gobierno de Río Negro, tiene el objetivo de dar a conocer la importancia de la utilización de esta fuente de energía no contaminante, en el marco de su Plan Estratégico de Hidrógeno Verde”, señaló la Directora de la Agencia de Innovación y Economía del Conocimiento RN INNOVA, Soledad Gonnet, quien presentó posteriormente a los tres oradores del día destacando el alto nivel técnico que tendrían las charlas.

 

Hacia la producción de Hidrógeno Verde en Patagonia: el caso Diadema

La primera temática fue abordada por el Ing. Ariel Pérez, gerente de Energías Renovables de Hychico S.A., y el Ing. Alejandro Montaña, supervisor de proyectos de energías renovables de la misma compañía.

Hychico es la firma renovable de CAPSA-CAPEX, un grupo energético nacional que tiene sus orígenes en el sector de Oil & Gas, iniciada en Comodoro Rivadavia hace unos 40 años, y que con el tiempo iría diversificando sus actividades y sumando nuevas geografías.

“Hace 20 años empezamos a vislumbrar que el mercado energético iba hacia una matriz liderada por energías renovables. En ese momento concluimos que Argentina posee un recurso renovable que es extraordinario, especialmente el eólico en la Patagonia, cuyos vientos a altas velocidades, sumados a la extensión de la superficie y la simpleza de su topografía (que disminuyen los costos de obra de los parques eólicos) la vuelven única en el mundo”, remarcó el Ing. Montaña.

“Teniendo en cuenta esa disponibilidad energética y las tecnologías de electrólisis y conversión en Hidrógeno -agregó-, fuimos observando el potencial para mercados locales e internacionales y la capacidad de inserción para las energías renovables en mercados que hoy están dominados por los combustibles fósiles, como el sector de movilidad, industria y generación eléctrica de uso domiciliario”.

Posteriormente, el experto se refirió a la Planta de Hidrógeno Diadema, el proyecto que dio nacimiento a Hychico a principios de los 2000 y con el que la firma iba a lograr la meta de adquirir experiencia en operación.

Diadema se instaló en 2009, en Comodoro Rivadavia, con una producción de 120 metros cúbicos de Hidrógeno por hora, e incluye dos parques eólicos interconectados, el último inaugurado en 2018. “El yacimiento se aprovechó además para la realización de pozos para el almacenamiento subterráneo de Hidrógeno, que también es un punto importante en la futura cadena de valor del Hidrógeno”, precisó.

Tras referirse en mayor detalle al Parque Eólico Diadema, que “hasta el momento ha arrojado los resultados esperados”, el ingeniero se detuvo en el esquema de conexión eléctrica que une a ambos sectores del parque con la planta de Hidrógeno: “Conectamos los dos parques a la Estación Transformadora de 33/132 kV ubicada en Diadema. La planta de H2 toma energía de la misma barra de media tensión donde inyectan electricidad los aerogeneradores para llevar a cabo la electrólisis y generar Hidrógeno. Ese Hidrógeno es mezclado con gas natural del yacimiento para volver a generar energía eléctrica y abastecer la instalación”.

Finalmente, el Ing. Montaña repasó los equipos que conforman la planta de Hidrógeno, integrada principalmente por un motogenerador de 1.4 MW, un buffer de Hidrógeno, electrolizadores, compresor de Oxígeno y purificadores, entre otros.

A su término, el Ing. Ariel Pérez sintetizó los resultados obtenidos en esta experiencia y compartió las perspectivas que se abren en la región. En esa línea, destacó que “el objetivo fue lograr una planta a escala industrial con una operación confiable y con alta disponibilidad que a futuro nos permita ir desarrollando tecnologías con socios estratégicos”, e indicó que la planta Diadema acumula 85.000 hs de operación, con una eficiencia térmica promedio del 40%.

También advirtió que la mezcla de Hidrógeno (en un 42%) con gas del yacimiento responde a la transición paulatina hacia las nuevas tecnologías, que no se dan de un momento al otro sino, en forma escalonada.

“Hablar de gran escala en la producción de Hidrógeno supone también un almacenamiento a gran escala”, enfatizó Pérez. “Desde el 2010 venimos trabajando en la posibilidad de utilizar pozos agotados de gas para inyección de Hidrógeno. Hubo un trabajo muy completo al respecto para seleccionar un reservorio de un millón de metros cúbicos y una serie de experiencias, cuya conclusión fue que es viable el uso de esos pozos y que parte de los microorganismos que allí viven son capaces de digerir tanto Hidrógeno como dióxido de carbono, combinarlos y producir metano verde, proceso que se denomina metanogénesis”.

Concluyendo su ponencia, el experto compartió los antecedentes internacionales del proyecto y precisó que desde 2009 la planta de Hidrógeno ha producido el combustible suficiente para dar más de 7 vueltas alrededor de la Tierra con una flota de 10 buses. Además, resaltó que pudieron comercializar en el país el Oxígeno de alta pureza obtenido en el proceso y que, entre el gas y el Hidrógeno, se generaron más de 85.000 MWh.

 

Almacenamiento de Hidrógeno: actualidad y desafíos ingenieriles

El segundo tópico de la jornada estuvo a cargo del Ing. Maximiliano Melnichuk, Investigador Adjunto del CONICET y representante argentino ante ISO para la revisión de la norma sobre contenedores de Hidrógeno basados en hidruros metálicos.

“El Hidrógeno es una forma química de almacenar energía, es decir, no hay yacimientos de Hidrógeno, sino que se necesita de una fuente de energía para obtenerlo. En el caso del Hidrógeno Verde, mediante renovables”, repasó.

En cuanto a las formas de almacenamiento, Melnichuk diferenció el Hidrógeno gaseoso (a baja y alta presión, centrándose en esta última), Hidrógeno líquido, Hidrógeno en hidruros (materiales que absorben H2), y otras líneas en desarrollo.

- H2 gaseoso

“Cuando se descubrió el H2, el primer uso que se le dio en la Francia revolucionaria fue en globos aerostáticos para avistamientos militares, lo que significa que es un gas muy poco denso. Para utilizarlo de manera industrial o móvil hace falta comprimirlo para tener una cantidad significativa de gas”, explicó el ingeniero, quien luego mostró un almacenador comercial de fibra de carbono y resina, materiales de alta tecnología que resisten presiones muy altas.

El expositor identificó 4 tipos de contenedores tradicionales, cada uno con características particulares, y advirtió sobre el colapso que se puede dar en estas tecnologías, por ejemplo cuando se la utiliza en automóviles: “Si uno no es prudente y descarga rápido el contenedor se puede dar el colapso”. Ante este inconveniente, se hicieron estudios en los que participó el orador que apuntan a su resolución con muy buenos resultados.

- H2 líquido

Requiere de temperaturas muy bajas (-253 grados) y se utiliza por ejemplo en programas espaciales. Se lo almacena en contenedores metálicos con muchas capas y vacío en su interior para mantener la temperatura (salvando las distancias, sería algo similar a un termo de uso hogareño).

- H2 en hidruros

Se trata de una suerte de “esponja metálica”, un polvo que a una presión y temperatura determinadas absorbe el Hidrógeno y en otra condición lo entrega.

El experto se detuvo en las dos problemáticas ingenieriles vinculadas a este tipo de almacenamiento, una térmica y una mecánica, y compartió una serie de trabajos y mediciones experimentales que están yendo a buen puerto.

- Otras alternativas

El Ing. Melnichuk remarcó que todas las tecnologías de almacenamiento tienen puntos a favor y otros en contra, y que por eso se siguen estudiando otras posibilidades. Una de ellas está vinculada con los hidrocarburos sintéticos: “Con una fuente renovable se produce Hidrógeno Verde y se suma una tecnología de captura de dióxido de carbono para formar un combustible sintético que se usa de la manera tradicional”.

Otra opción es almacenarlo en portadores líquidos o gaseosos. El especialista volvió a subrayar que existen líquidos que en una condición absorben el Hidrógeno y en otra lo entregan, al tiempo que se refirió a la molécula de nitrógeno, el gas más común de la atmósfera, “por lo que es relativamente fácil de procesar”.

Posteriormente, presentó un desarrollo de la Universidad Fraunhofer que trata de una pasta que según el experto “combina las virtudes del almacenamiento sólido y al mezclarse con agua liberan Hidrógeno teniendo como resultado un subproducto”.

 

“Es posible un almacenamiento seguro”

Ya cerrando su exposición, el Ing. Melnichuk concluyó: “Existen múltiples formas de almacenamiento de Hidrógeno con distinto grado de madurez. Todas las formas de almacenamiento tradicionales tienen sus pro y sus contras, y la solución óptima dependerá del nicho, pero quiero enfatizar que sí se puede almacenar Hidrógeno de manera segura hoy: las barreras técnicas son franqueables”.

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