Exactamente cómo se investiga en el proyecto “WESTKÜSTE100”. Con un enfoque holístico y 30 millones de euros de financiación del Ministerio Federal de Economía y Energía, el objetivo es hacer que las diversas formas de movilidad, así como la gestión de la industria y la edificación, sean cada vez más libres de emisiones.
Heide en Holstein: una ciudad de tamaño medio con unos 20.000 habitantes en el extremo norte de Alemania, situada en el distrito de Dithmarschen en el estado federal de Schleswig-Holstein. ¿Es aquí donde se planea el futuro de la industria energética? Dirk Burmeister y el Dr. Marcel Goelden creen que sí. Burmeister es miembro de la junta de la Agencia de Desarrollo Region Heide y Goelden es Gerente de la “Refinería Verde” en Heide Refinery . Juntos, hablan como socios del proyecto WESTKÜSTE100 .
Actualmente, se están desarrollando estrategias de hidrógeno en muchos niveles. La UE tiene una estrategia, al igual que el Gobierno federal y los cinco estados del norte de Alemania (Bremen, Hamburgo, Mecklemburgo-Pomerania Occidental, Baja Sajonia y Schleswig-Holstein). Sin embargo, en términos de implementación real, ninguno de estos está tan avanzado como el proyecto en Heide, por lo que se describe como un “laboratorio del mundo real”.
Power to X: para diversas aplicaciones
«En este caso, perseguimos un enfoque de sistemas completos», explica Burmeister. Como señala, no tiene sentido mirar solo a sectores individuales en la tecnología del hidrógeno. La palabra clave es Power to X. La energía derivada del hidrógeno se utiliza en X aplicaciones diferentes. Para cubrir todo esto, el proyecto está trabajando con una amplia gama de socios, desde el líder del mercado mundial en tecnología de energía eólica marina Orsted , la compañía energética EDF Deutschland y el productor de cemento Holcim , así como el proveedor municipal de energía Thüga .
Para obtener hidrógeno, el agua se divide en hidrógeno y oxígeno por electrólisis. Es un proceso químico muy simple pero requiere una entrada de energía relativamente alta. El objetivo es que esta energía provenga de las numerosas turbinas eólicas marinas de la costa.
Por ello, se construirá un electrolizador con una capacidad de 30 megavatios (MW) en la refinería de Heide. En comparación: uno de los electrolizadores más grandes actualmente en funcionamiento es una planta de 5 MW operada por la empresa química H&R en el puerto de Hamburgo. Goelden tiene una comparación diferente: el hidrógeno que una planta de 30 MW podría producir en una hora permitiría a un vehículo de pila de combustible conducir una vez alrededor del ecuador.
Compromiso con la movilidad
El hidrógeno producido de esta manera se utiliza luego en varias aplicaciones, explica Goelden. Una posibilidad simple en términos de ingeniería de procesos es como un aditivo para el gas natural utilizado en los sistemas de calefacción de gas en los pisos. Actualmente se permite una mezcla del dos por ciento. ¿Qué beneficios tiene esto? «Bueno, significa que los calentadores de gas podrían estar libres de emisiones en un dos por ciento», dice el científico. Es bien sabido que el hidrógeno solo emite vapor de agua cuando se quema. Los de Heide prevén una mezcla que represente hasta el 20 por ciento.
El hidrógeno también se utiliza como combustible en vehículos con pilas de combustible. Como parte de la iniciativa WESTKÜSTE100, está prevista una estación de servicio de autopista con estación de servicio de hidrógeno en la autopista A23 de Heide a Hamburgo. Esta sería la primera aplicación de movilidad. Los camiones con pilas de combustible podrían ser una alternativa sostenible, especialmente en el ámbito del transporte pesado y de larga distancia. Un tanque de hidrógeno para un camión de este tipo podría permitirle cubrir hasta 600 kilómetros sin emisiones. Un vehículo eléctrico impulsado por batería requeriría una batería tan pesada que el camión solo podría transportar una pequeña carga.
Combustibles sintéticos
La segunda aplicación de movilidad que les gustaría implementar en Heide involucra tres pasos de proceso y otro sector. Paso 1: el oxígeno que se produce durante la electrólisis se utiliza en un proceso de combustión durante la producción de cemento. Esto conduce al paso 2, dióxido de carbono. En el paso 3, esto se convertirá en combustibles sintéticos en la refinería. Sin embargo, esto también requiere hidrógeno.
«Tomamos CO 2 e hidrógeno y construimos hidrocarburos de cadena larga a partir de ellos», explica el Dr. Goelden. En este proceso petroquímico, conocido como síntesis de metanol, se puede producir gasolina, diesel o queroseno, pero de forma sintética y libre de fósiles. El queroseno es una perspectiva particularmente interesante, dado que el aeropuerto de Hamburgo no está muy lejos. La refinería de Heide ya le está suministrando combustible de aviación, aunque todavía en forma de combustible fósil. Gracias al laboratorio del mundo real, esto podría cambiar. El sueño de Burmeister es ver camiones con pilas de combustible que lleven queroseno sintético al aeropuerto.
El proyecto WESTKÜSTE100 tendrá una duración de cinco años a partir de 2020. Los 30 millones de euros de financiación del gobierno federal cubren alrededor de un tercio de los costes totales, mientras que el resto provendrá de los diez socios del consorcio. Y Dirk Burmeister tampoco cree que el electrolizador de 30 MW planeado sea el límite. Sueña con una planta de 700 MW y ya ha hecho los cálculos. Esto daría lugar a aproximadamente un millón de toneladas de CO 2 de las fábricas de cemento, de las cuales se podrían extraer 150.000 toneladas de queroseno. «Esto representa alrededor del 35 al 40 por ciento de los requisitos anuales del aeropuerto de Hamburgo», dice Goelden.
Hidrógeno en Hypermotion
Las aplicaciones de hidrógeno también se discutieron en varios eventos de Hypermotion del 10 al 12 de noviembre. Como parte del Hypermotion Lab el 10/11, se discutió la utilidad de los camiones de hidrógeno en el transporte de mercancías por carretera. El lado de la oferta de la movilidad del hidrógeno se destacó el 11/11 como parte de la SMC: conferencia de movilidad inteligente . Representantes del proveedor de energía EnBW y la empresa de gas industrial Linde hablaron sobre la infraestructura de carga y el suministro de hidrógeno, además de otros temas.
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