Debido al aumento de la matriz de energía renovable instalada a nivel mundial, hoy aparece un nuevo dilema: ¿Cómo almacenar los excedentes de energía producidos? ¿Cómo compensar la estabilidad del sistema energético? En este escenario, el hidrógeno se muestra como un potente elemento capaz de almacenar estos remanentes energéticos, que hoy en día se pierden y no son posibles de reintegrar a la red.
Con el fin de satisfacer la demanda de hidrógeno a futuro de forma rentable y sostenible, Siemens ha realizado distintas pruebas de funcionamiento, prototipos, series de investigación y optimización de todas las áreas de una electrólisis, desde 1998. Estas pruebas hoy han resultado en un nuevo sistema llamado Silyzer, capaz de producir oxígeno e hidrógeno prácticamente puro.
Solución limpia con múltiples beneficios
El sistema Silyzer de Siemens cuenta con una membrana de intercambio de protones (Proton Exchange Membrane, PEM). Entre las ventajas de esta tecnología destacan una operación dinámica, un diseño compacto, baja huella de carbono, capacidad de arranque simple en frío, operación a alta presión (menos coste de compresión posterior), rapidez en la gestión de cambio de cargas y una alta estabilidad y baja degradación.
El hidrógeno actúa como un vector energético, gracias al cual se puede almacenar energía para utilizar posteriormente. Esta solución puede almacenar grandes cantidades de energía solar y eólica excedentes de la red, gracias a una producción libre de CO2 y rentable, generando nuevos estándares y beneficios para la industria.
¿En qué consiste el Silyzer?
El Silyzer es el portafolio de productos Siemens capaz de producir hidrógeno a partir de agua y electricidad. Aparte del stack donde se produce la electrólisis, el Silyzer contiene un sistema de control (SIMATIC PCS7), un rectificador (SINAMICS DCM), un variador de frecuencia (SINAMICS), una fuente de alimentación (SITOP) y motores (SIMOTICS).
Además de almacenar energía, el hidrógeno producido tiene muchas posibilidades comerciales. Las más habituales están en el área de movilidad para vehículos con pila de hidrógeno. En el área de energía, se puede inyectar hidrógeno a las plantas de gas natural para obtener una mayor potencia. También existen usos en los ámbitos de generación y metanización. En la generación, ya existen turbinas y motores que funcionan a base de hidrógeno, y en esta línea Siemens dispone de trubinas mixtas, y está desarrollando sus propias turbinas cuyo combustible es únicamente el H2.
En el área de metanización, mediante un proceso de reacción Sabatier, se capta el CO2 del aire, el que al ser combinado con hidrógeno produce metano, que a su vez puede servir de combustible, eliminando simultáneamente los gases nocivos de efecto invernadero.
Planta proveedora de hidrógeno “Energiepark Mainz”
Actualmente existe una planta en operación con este tipo de tecnología en Alemania, la cual es capaz de proveer hidrógeno de origen renovable a 2.000 vehículos. Se trata de la planta “Energiepark Mainz”, ubicada cerca de Frankfurt. Ésta es fruto de una cooperación entre Siemens, Linde, el gobierno local de Mainz y la Universidad de Ciencias Aplicadas de RheinMain. El equipo instalado por Siemens sirve para obtener grandes cantidades de hidrógeno, basado en la generación de energía eólica.
La característica especial de la planta en Mainz es una electrólisis altamente dinámica de presión PEM con hasta 6 MW de potencia. Así, la planta tiene una alta capacidad para conectar a varios parques eólicos y disminuir atascos en la red eléctrica.
Oportunidades para la industria y la movilidad
Silyzer es una solución limpia y eficiente para las plantas industriales modernas. Este sistema permite una producción de hidrógeno económica y dinámica, la cual puede servir para muchos procesos. Entre ellos, para la producción de pulpa y papel, también para blindar el gas en la producción de vidrio plano y de gas de síntesis en la industria química. O como un agente de reducción en las plantas metalúrgicas y para endurecer las grasas en la industria alimentaria.
En tanto, las baterías de combustible de hidrógeno se utilizan en diferentes tipos de transporte, desde vehículos de plataforma hasta flotas de autobuses. El hidrógeno para la movilidad se transforma hoy en un componente clave en los esfuerzos para mejorar la calidad de vida en las ciudades, gracias a una mejor calidad del aire y reducción de ruido.
Adicionalmente, el oxígeno producido tiene varias aplicaciones, como en el área de la salud y en el proceso de crecimiento del salmón.
La producción in situ de estos componentes no sólo reduce los costes de transporte y logística, sino también maximiza la seguridad de operación al tiempo que garantiza una alta disponibilidad.
