El blog de las Energías Renovables

Artículos de la categoría ‘hidrógeno’

Un reto clave para la fase de transición a un sistema de energía basado en el hidrógeno será establecer un mercado pionero y viable comercialmente para aplicaciones de pilas de combustible e hidrógeno. Por otro lado, se requiere de la provisión de tecnologías atractivas para el usuario final que cubran las demandas del mercado. Finalmente, la fabricación, el servicio y la logística del hidrógeno necesitan desarrollarse desde una escala de laboratorio a una escala industrial de producción en masa.

Este es el principal objetivo del proyecto HYCHAIN MINI-TRANS: superar esta brecha entre la I+D y el desarrollo de mercados emergentes mediante el desarrollo de diversas flotas de vehículos con innovadoras pilas de combustible en cuatro regiones de Europa (Francia, España, Alemania e Italia) operando con hidrógeno como fuente alternativa de energía.

De forma más específica, HYCHAIN MINI-TRANS tiene como metas:

• Proporcionar soluciones atractivas y limpias para el transporte ligero, mediante la optimización de prototipos existentes de cinco aplicaciones de pilas de combustible en el rango de potencia de 250W a 10 kW y obtener una certificación Europea para esos innovadores vehículos con pila de combustible.

• Poner en marcha líneas de fabricación precomerciales para reducir los costes, al mismo tiempo que se mejora la calidad. En consecuencia, las flotas estarán basadas en plataformas de similar tecnología modular en diferentes aplicaciones con el objetivo principal de lograr un volumen suficientemente grande de vehículos que permita la posibilidad de reducir costes y superar las barreras sectoriales y regionales.

• Establecer mercados orientados a la logística del hidrógeno y servicios (transporte, distribución, dispensación) basados en soluciones innovadoras de almacenamiento que sea recargable y de sencilla sustitución. Para este propósito, se diseñaran, certificaran y desarrollaran más de 2000 unidades de almacenamiento recargables, utilizando una innovadora tecnología de hidrógeno gaseoso a alta presión, para obtener una muestra representativa y obtener una masa crítica suficiente para alimentar un mercado emergente.

• Demostrar el funcionamiento de 158 vehículos de pila de combustible de hidrógeno en condiciones reales en diferentes flotas en cuatro países de Europa, y proporcionar la viabilidad técnica y económica de la utilización de hidrógeno como combustible alternativo.

• Lanzar un primer modelo de negocio con una financiación en la que participen los usuarios finales de las comunidades locales y que combine las contribuciones por la utilización de los vehículos con un servicio de asistencia garantizado para la operación y el mantenimiento.

La ambición del proyecto HYCHAIN MINI-TRANS es crear un impulso que perdure más allá del alcance de la duración del proyecto financiado. Por lo tanto, a partir de la puesta en práctica de soluciones de transporte innovadoras, los primeros casos de negocio sostenible para hidrógeno basado en pilas de combustible en Europa se iniciaran en lugares donde se obtengan las mayores probabilidades de continuar y crecer más allá de este proyecto. La red europea de usuarios de vehículos de hidrógeno así inducida debería posteriormente expandirse a otras regiones dentro y fuera de Europa.

En este contexto, el desarrollo técnico se verá complementado con una investigación socio-económica con el objetivo de aumentar el conocimiento público y superar las principales barreras actuales, como aceptación social, la falta de certificaciones, formación, etc. Las actividades de diseminación y explotación proporcionan el marco necesario para mantener el impulso y dar lugar a un crecimiento sostenible del mercado en diversas líneas de aplicación.

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Hoy en día, el transporte urbano depende en un 95% de los combustibles fósiles (petróleo, carbón, gas natural), los cuales existen en cantidades finitas y están sujetos a incertidumbres en el suministro, todo ello combinado con unos costes energéticos mucho mayores. Además, el crecimiento de la población mundial y la industrialización de países en desarrollo incrementarán los requerimientos de consumo de energía (electricidad, etc.).

La Unión Europea está involucrada, a través del protocolo de Kyoto, en reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero el 8% % entre 2008-2012 respecto a 1990. Esta es la razón por la cual la Unión Europea y sus países miembros están comprometidos a proponer nuevas soluciones para limitar las emisiones de gases de efecto invernadero, preservando la salud de sus ciudadanos y reduciendo nuestra dependencia de las importaciones de combustibles fósiles.

La utilización de hidrógeno como fuente de energía es una alternativa que ha estado encima de la mesa durante 10 años aproximadamente, ha sido aceptada recientemente por la Unión Europea y la Comisión Europea ha financiado docenas de proyectos con un coste superior a los 250 millones de euros desde 1998. El proyecto HYCHAIN MINI-TRANS se añadirá a otros dos grandes proyectos pilotos Europeos. Uno es el proyecto CUTE, en el cual 30 autobuses y sus estaciones de recarga asociadas están operando en 10 ciudades Europeas (en 2004, estos autobuses recorrieron casi 300.000 kilómetros, y transportaron 400.000 pasajeros). El otro es el proyecto ZERO REGIO, en el cual se está desarrollando una flota de vehículos abastecidos por estaciones de servicio en Italia (Lombardia) y en Alemania (Rin-Main).

Empleado en una pila de combustible, el hidrógeno se combina con oxigeno para producir electricidad con una alta eficiencia de generación, casi del 50%, produciendo solamente agua. Esto tiene un tremendo potencial para suministrar energía limpia y silenciosa, cumpliendo los dos desafíos que la Unión Europea está afrontando en el área del transporte.

El proyecto HYCHAIN MINI-TRANS desplegará varias flotas de vehículos, accionados mediante pilas de combustible innovadoras, en cuatro regiones de Europa (en Francia, España, Alemania e Italia) operando con hidrógeno como fuente alternativa de combustible. Dichas flotas están basadas en plataformas de tecnología modular y similar para diferentes aplicaciones, con el objetivo principal de lograr un volumen suficientemente grande de vehículos (por encima de 158) para obtener en términos industriales una posible reducción de costes y superar barreras sectoriales y regionales. Este proyecto está pensado para iniciar una nueva etapa en el sector del transporte y por ello los primeros casos de desarrollo sostenible para hidrógeno basado en pilas de combustible en Europa se iniciarán en lugares donde se obtengan las mayores probabilidades de continuar y crecer más allá de este proyecto.

El proyecto se desarrollará en cuatro pasos: comenzará a partir de prototipos existentes de cinco aplicaciones de pilas de combustible de baja potencia que (1) serán optimizadas en diseño y funcionalidad. (2) Se desarrollarán las líneas de fabricación precomerciales para reducir costes, a la vez que se mejora la calidad y (3) la logística del hidrógeno requerido y servicios asociados (tales como transporte, distribución, dispensación) se establecerá en base a soluciones innovadoras de almacenamiento recargable de fácil sustitución. (4) Se desplegarán en cuatro regiones de Europa, una red de sub-proyectos de las mismas características, que emplean vehículos de demostración similares. Este desarrollo permitirá obtener una gran variedad de usuarios finales, atraídos por la vía de costes competitivos, proporcionando condiciones favorables para lograr una reducción significativa tanto en costes de fabricación como de operación.

El desarrollo tecnológico está complementado con investigación socio-económica, con el objetivo de aumentar el conocimiento público y superar las principales barreras actuales, como aceptación social, falta de certificaciones, formación, etc. Las actividades de diseminación y explotación proporcionarán el marco para mantener el impulso y dar lugar a un crecimiento sostenible del mercado en diversas líneas de aplicación.

El proyecto abrirá el camino para lograr el desarrollo masivo de hidrógeno, utilizándolo como solución al almacenamiento de energía y a las pilas de combustible como convertidores eficientes de energía.

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El grupo de investigación de Espectroscopia de Plasmas de la UCO (Universidad de Córdoba) centra sus estudios en la producción de hidrógeno para su posterior aplicación en pilas de combustible, a través de un proyecto financiado por el Ministerio de Innovación y Ciencia con un presupuesto de 145.000 euros, en el cual se estudia la utilización del biogás que se desprende de la basura para generar hidrógeno destinado a las pilas de combustible.

El estudio, titulado Producción de hidrógeno por descomposición de compuestos orgánicos utilizando plasma de microondas a presión atmosférica, es pionero en España. Hasta el momento, la investigación sobre aplicación de hidrógeno en pilas de combustible está muy avanzada, pero no tanto la que trata sobre producción y almacenamiento del hidrógeno. La responsable del equipo, María Dolores Calzada, explica: “Buscamos un proceso que sea simple, económico y que pueda utilizar un gas contaminante para generar hidrógeno”. Y asegura: “El 80% del contenido del biogás lo forma el metano, éste se descompone por el efecto del plasma y permite obtener hidrógeno, pero aún no tenemos una estimación real de la cantidad de hidrógeno que podemos producir mediante la utilización del plasma”.

Este proyecto, iniciado en enero de 2009, deriva de una investigación previa del grupo de la Universidad de Córdoba para la obtención de hidrógeno a partir de la descomposición de alcoholes. La responsable del equipo cordobés subraya: “Con este estudio hemos descubierto que somos capaces de descomponer casi el 100% del alcohol para obtener hidrógeno y cuáles son las fases que intervienen en dicho proceso”.

En cuanto a la utilización de energías renovables, la investigadora destaca: “El hidrógeno va a tener un papel importante en el futuro”, y la industria del automóvil permitiría la sustitución del petróleo por las pilas de combustible porque el espacio que ocupan estas últimas es inferior al de otros recursos energéticos.

En este momento ya hay una compañía cordobesa interesada en el proyecto de obtención de hidrógeno a través del biogás. Se trata de la Empresa Provincial de Residuos y Medio Ambiente, Epremasa, dependiente de la Diputación de Córdoba, es la responsable de la Gestión Integral de los Residuos Urbanos generados en nuestra provincia. Los servicios que se prestan son la Recogida Domiciliaria de Residuos Domiciliarios, Recogidas Selectivas de papel-cartón, vidrio, enseres y voluminosos y envases ligeros; además del transporte y tratamiento de los mismos en plantas de gestión y vertedero. Actualmente se presta este servicio en 70 municipios y 3 entidades locales de la Provincia de Córdoba.

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