Un futuro seguro y sin combustibles fósiles gracias al hidrógeno
El hidrógeno tiene un gran potencial para ayudar a descarbonizar nuestra economía y convertirse en el combustible del futuro. INFICON con su experiencia como líder mundial ayuda a hacer realidad esta visión.
A medida que avanzamos hacia un futuro sin combustibles fósiles, se habla con frecuencia del hidrógeno como el combustible del mañana. Cuando se utiliza, el único subproducto de su combustión es el agua.
Sin embargo, aunque el hidrógeno puede utilizarse como combustible, no es una fuente de energía.
El hidrógeno debe producirse a partir de otras fuentes de energía, por lo que es un vector energético, como la electricidad. Pero, a diferencia de la electricidad, no es necesario utilizarlo en el momento, sino que puede almacenarse para un uso posterior.
Esto desvincula el uso de la energía de la generación de electricidad. En un vehículo propulsado por combustibles fósiles, por ejemplo, el movimiento procede de un combustible primario que se ha almacenado y utilizado en el mismo vehículo. La hidrogeneración, por el contrario, se produce en una planta a gran escala en otro lugar, utilizando energía sostenible; o con fuentes tradicionales, garantizando al mismo tiempo que las emisiones y los residuos se gestionen de forma responsable y sostenible.
Sin embargo, antes de que una sociedad del hidrógeno pueda hacerse realidad, existen varios obstáculos y la tecnología debe avanzar en varios frentes. En primer lugar, la conversión de otras fuentes de energía en hidrógeno suele ser costosa e ineficaz. Hay que desarrollar formas de producir y distribuir hidrógeno de forma eficiente, sostenible y a gran escala.
Retos para el uso del hidrógeno
El hidrógeno ya se produce industrialmente, por ejemplo para su uso en la industria de los fertilizantes, así que la tecnología existe. Pero el método más común hoy en día es el refinado del gas natural, que es un combustible fósil, por lo que este método de producción no ayuda al proceso de descarbonización. Tiene que combinarse con la captura y almacenamiento de carbono (CAC) si se quiere reducir la huella de carbono.
El hidrógeno también puede producirse por electrólisis, pero este proceso consume mucha energía.
El uso y transporte seguros del hidrógeno es un campo de intensa investigación en la actualidad. El hidrógeno es inflamable en una amplia gama de concentraciones, de bajas a altas, en mayor grado que la mayoría de los demás combustibles. Basta una pequeña chispa para encender una mezcla de hidrógeno. Sin embargo, no hay, en esencia, nada nuevo al respecto. Las mezclas de gas con hidrógeno se utilizan desde hace casi cien años como componente principal del gas de hulla, más conocido como gas ciudad.
INFICON introdujo las mezclas no inflamables de hidrógeno y nitrógeno cuando fue pionera en la detección de fugas con hidrógeno diluido a principios de los años 80. Al detectar hidrógeno en concentraciones muy bajas, los instrumentos de INFICON pueden ayudar a encontrar fugas tanto en sistemas enterrados como accesibles con un alto grado de precisión. Esta tecnología se utiliza hoy en día de forma rutinaria para el control de calidad de muchos productos, entre ellos frigoríficos y aparatos de aire acondicionado.
INFICON participa activamente en el desarrollo de la sociedad del hidrógeno y está ayudando a hacerla realidad. Participamos en el trabajo de varias organizaciones que representan los intereses de las partes interesadas en la industria y ayudamos a éstas a promover el hidrógeno como elemento facilitador de una sociedad de cero emisiones.
Nuevos métodos de detección del hidrógeno
Aunque INFICON es líder mundial en detección de hidrógeno, especializada en encontrar gas hidrógeno en bajas concentraciones, la futura sociedad del hidrógeno también requerirá la detección de altos niveles. INFICON trabaja actualmente en el desarrollo de tecnología para medir hidrógeno en concentraciones desde menos de 1 ppm hasta el 100%. Con esta tecnología, INFICON puede desarrollar instrumentos de inspección y localización de averías de emergencia en la distribución de hidrógeno en gasoductos de gas natural, donde una fuga puede provocar una nube de gas con una concentración demasiado alta para que la mida un instrumento sensible.
Además, será necesario medir la calidad del hidrógeno producido. Por ejemplo, el gas que se utiliza en las pilas de combustible requiere una cierta pureza. Este tipo de análisis suele realizarse mediante cromatografía de gases, una tecnología ya implantada en varios productos INFICON. Actualmente, INFICON está desarrollando nuevos instrumentos para este tipo de aplicaciones.
Tonalidades de hidrógeno
A largo plazo, la producción de hidrógeno a partir de combustibles fósiles no se considera sostenible. Este tipo de hidrógeno se conoce como hidrógeno gris. Cuando se utiliza CCS para eliminar la huella de carbono, el producto resultante se denomina hidrógeno azul.
El hidrógeno producido con energía nuclear suele considerarse una solución intermedia: es el hidrógeno rosa. Pero el objetivo final es el hidrógeno verde, en el que el hidrógeno se produce con fuentes renovables, como la energía eólica, solar e hidroeléctrica. El exceso de energía que no puede recibir la red puede utilizarse para producir hidrógeno.
La evolución hacia una sociedad del hidrógeno se acerca cada año un poco más. El hidrógeno se produce, por ejemplo, a partir de gas natural en el Humberside Hub del Reino Unido, cerca de minas de sal donde se puede depositar CO2. La red de gas del Reino Unido se está modernizando para recibir una mezcla de gas con un 20% de hidrógeno. En los Países Bajos, la compañía estatal de gas ha anunciado planes para construir una red nacional que conectará el suministro de hidrógeno con la demanda. Estados Unidos también ha anunciado planes para desarrollar centros regionales de hidrógeno.
Una de las aplicaciones más prometedoras del hidrógeno es su uso como medio de almacenamiento de energía para ayudar a suavizar los picos y valles de la producción de energía renovable. Cuando brilla el sol y sopla el viento, el excedente de electricidad puede utilizarse para producir hidrógeno para su uso posterior. Cuando la energía renovable escasea, el hidrógeno gaseoso puede utilizarse como combustible en las centrales eléctricas o en las pilas de combustible que producen electricidad.
Por ejemplo, en la costa del Mar del Norte de Alemania, en el estado de Schleswig-Holstein, hay planes en marcha para aprovechar la energía eólica para producir hidrógeno verde. En el sur de Francia, en la región de Provenza-Alpes-Costa Azul, parques solares con una capacidad total de más de 100 MW alimentarán un electrolizador de 40 MW capaz de producir 5 toneladas de hidrógeno verde al día para satisfacer las necesidades de un proceso de producción de biocarburantes.
En los próximos años habrá que superar una serie de retos para que un sistema energético basado en el hidrógeno sea una propuesta viable. En todas las fases de la manipulación del hidrógeno, será necesario detectar fugas para garantizar una gestión segura. INFICON está dispuesto a contribuir a hacer realidad la sociedad del hidrógeno.
¿Tiene curiosidad por saber cómo pueden ayudarle los detectores de fugas INFICON a garantizar la gestión segura del hidrógeno?