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Utilización de hidrógeno para reducir la huella de carbono de la industria

La industria del acero es uno de los principales emisores de gases de efecto invernadero del mundo. Para cambiar esto, un proyecto financiado por la UE muestra cómo una acería puede operar con hidrógeno verde derivado de electricidad renovable. Una vez finalizada, esta nueva tecnología podría tener una función clave para que Europa cumpla su objetivo de ser climáticamente neutra de aquí a 2050.

©wladimir1804 #408414677, source: stock.adobe.com 2021

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Si Europa debe cumplir su objetivo de ser climáticamente neutra de aquí a 2050, la industria pesada, como la producción de acero, debe acometer una transformación radical. Robert Paulnsteiner, director de proyectos en el Centro para el Hidrógeno Energy4Business de VERBUND, comenta: «Si tenemos en cuenta el uso de equipamiento industrial pesado de alto consumo energético, no debe sorprendernos que el sector del acero sea uno de los mayores emisores de gases de efecto invernadero del mundo».

Según Paulnsteiner, el reto es encontrar formas prácticas de reducir las emisiones de CO2, un reto que requiere el desarrollo de tecnologías completamente nuevas. Paulnsteiner añade: «Dado que la industria busca alejarse de la energía basada en combustibles fósiles y acercarse a la energía renovable, se necesitan soluciones nuevas que garanticen un nivel de rendimiento comparable».

En este contexto se puso en marcha el proyecto H2Future, financiado con fondos europeos. El proyecto, al reunir a proveedores de energía, la industria del acero, proveedores de tecnología e investigadores, pretende facilitar la descarbonización de la industria del acero. Para lograrlo, trabajan en la demostración de la viabilidad del uso de hidrógeno verde derivado de electricidad renovable en el suministro de una planta de producción de acero.

El electrolizador de membrana de intercambio protónico

El electrolizador de membrana de intercambio protónico (MIP) es la esencia del proyecto. Paulnsteiner explica: «Se trata de un proceso prometedor que en la actualidad se está investigando y probando en muchos ámbitos industriales. En lugar de un electrolito líquido, se utiliza una membrana polimérica sólida, lo que significa que la electrolisis con MIP puede utilizar agua pura».

Paulnsteiner continúa explicando cómo la membrana sirve de barrera física entre el ánodo y el cátodo y, por tanto, evita la mezcla del O2 y del H2. «Esto permite alcanzar unas calidades muy altas de hidrógeno con una eficiencia general teórica que alcanza valores de hasta el 80 %».

El proyecto H2Future adopta este concepto y lo adapta a los requisitos de la laminación de acero. Esto pudo realizarse por el desarrollo y la instalación de un sistema a gran escala de electrolisis con MIP de seis megavatios en la planta de producción de acero de voestalpine en Linz (Austria). El electrolizador con MIP, fabricado por Siemens, uno de los socios del proyecto, es una instalación altamente desarrollada que permite la producción eficaz y sostenible de hidrógeno.

Paulnsteiner afirma: «En la actualidad, es el electrolizador con MIP más grande en marcha en una planta de producción de acero y el más grande en funcionamiento de todo el mundo».

Un medio viable para reducir la huella de carbono del acero

En el transcurso del proyecto, este electrolizador con MIP se sometió a numerosas pruebas piloto. Paulnsteiner explica: «Nuestro objetivo era validar el uso de la electrolisis como medio viable para reducir la huella de carbono de la industria del acero».

Con una producción de hasta 1 200 metros cúbicos de hidrógeno a la hora, considerablemente superior a lo que sistemas comparables pueden lograr por el momento, el proyecto marcha bien encaminado hacia su objetivo.

Los investigadores también estudian el potencial del sistema para reducir los costes de explotación generales y para abrir las puertas a nuevas fuentes de ingresos. Paulnsteiner apunta: «La electrolisis con MIP tiene un buen comportamiento dinámico para seguir, por ejemplo, el perfil de potencia de una turbina eólica sin un retraso significativo. Se espera que el rendimiento de esta tecnología aumente significativamente, y que ello conlleve la mejora de las capacidades instaladas en, al menos, un orden de magnitud».

Paulnsteiner sigue explicando que, gracias a la flexibilidad inherente del electrolizador, que permite la modificación sencilla del consumo eléctrico en función de la demanda real, también es posible ofrecer servicios auxiliares a la red eléctrica.

Con el proyecto en marcha, el electrolizador está funcionando en la actualidad en una fase casi comercial.

Una tecnología innovadora

Aunque el trabajo está aún en curso, estos pilotos han demostrado la viabilidad de la producción de energía de hidrógeno verde de alta calidad para la producción ecológica de acero. También ha aumentado la eficiencia del sistema de electrolisis, alcanzando el mejor índice de eficiencia de la pila, de hasta el 83 %.

Paulnsteiner concluye: «Confiamos que nuestra tecnología altamente desarrollada constituya una innovación, no solo en la industria del acero, sino también en otras industrias de gran consumo energético. Esa es la razón por la que estamos preparando un proyecto de seguimiento cuyo objetivo es hacer que nuestro hidrógeno verde esté disponible para otras aplicaciones industriales».

H2Future ha sido financiado por la Unión Europea y la Empresa Común Pilas de Combustible e Hidrógeno.

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Datos del proyecto

Acrónimo del proyecto
H2Future
Número del proyecto
735503
Quién coordina el proyecto: Austria
Quién participa en el proyecto:
Austria
Germany
Netherlands
Coste total
€ 17 852 540
Contribución de la UE
€ 11 997 820
Duración
-

Véase también

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