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septiembre 23, 2020
Especiales Generación Eléctrica

Hidrógeno: camino hacia futuro descarbonizado

Por: Siemens

Cada vez más, el mundo se esfuerza por encontrar soluciones para mitigar el calentamiento global. El uso de energía renovable en el sector eléctrico, para reducir las emisiones nocivas en todos los sectores, es la clave para descarbonizar la economía mundial; además de que abre modelos comerciales completamente nuevos. La crisis climática es evidente. Frenar el efecto invernadero y la presión política en los países industrializados está aumentando y se ha convertido en un factor decisivo para las políticas energéticas en todo el mundo. La proporción de electricidad proveniente de fuentes renovables ha aumentado en un 25% en todo el mundo. Pero la pregunta sigue siendo: ¿cómo se puede usar el hidrógeno para un futuro descarbonizado?

La respuesta a esta pregunta es Power-to-X de Siemens, un concepto de tecnologías que permiten la conversión de energía renovable en hidrógeno verde, o e-hidrógeno, y en combustibles sintéticos. El hidrógeno verde se puede usar para proporcionar calor a aplicaciones industriales o residenciales; o para impulsar vehículos que funcionan con celdas de combustible. También se puede volver a electrificar según sea necesario cuando hay una falta de energía renovable en la red; utilizando así la red de gas como una batería gigante de almacenamiento a largo plazo.

El centro de Power-to-X es el hidrógeno

La generación de e-Hidrógeno a través de la electrólisis del agua con energía eléctrica de fuentes renovables está completamente libre de emisiones de CO2 desde el principio. La electrólisis se ha convertido en una tecnología clave para la transición energética; porque la energía del enlace químico en el hidrógeno se puede extraer de muchas maneras.

Siemens promueve el concepto Power-to-X con sus diferentes aplicaciones. Para Power-to-Heat, se ha desarrollado una bomba de calor de alta temperatura. Con la tecnología Silyzer, se logra la electrólisis del agua basada en PEM, lo que permite una operación de carga altamente flexible; y, por lo tanto, está destinada para la combinación con fuentes de energía renovables fluctuantes.

Los generadores eólicos, las soluciones de compresión, la captura de carbono después de la combustión, las turbinas de gas para re-electrifcación de e-Hidrógeno son parte de la tecnología Siemens; así como las soluciones comerciales generales para realizar plantas Power-to-X de pequeña a gran escala.

Entra aquí y conoce el artículo técnico sobre Power-to-X, para profundizar en la tecnología ya disponible para un futuro descarbonizado

Comprometidos con el Hidrógeno

Los científicos de Siemens han estado investigando el uso de hidrógeno como combustible en turbinas de gas durante más de diez años. Durante este tiempo, Siemens ha aumentado con éxito el porcentaje de hidrógeno en la mezcla de combustible. Pero el objetivo final y el compromiso de la compañía son poder funcionar con hidrógeno 100% verde para 2030.

La eficacia de los nuevos prototipos de quemadores se prueba primero un quemador a la vez y se mapea en diferentes condiciones de la turbina. Después de probar los quemadores en una sola configuración, el próximo desafío es probarlos en condiciones reales. Hasta enero de 2019, cuando el centro de pruebas en Berlín recibió una estación de mezcla de hidrógeno y se probaron varios quemadores impresos en 3D; todas estas pruebas tuvieron que hacerse en Finspång. En 2017, se probaron 30 quemadores dentro de la turbina de gas SGT-800 con bajas cantidades de hidrógeno; y al año siguiente se probó la SGT-600 con 18 quemadores.

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Actualmente, las turbinas de gas de Siemens ya pueden cubrir una amplia gama de H2. Si bien las unidades aeroderivadas ya cumplen el objetivo 2030 hoy; con sus sistemas húmedos de baja emisión (WLE) basados ​​en tecnología de quemador de difusión, requieren agua para reducir las emisiones de NOx. Para los sistemas secos de baja emisión (DLE), los resultados de pruebas recientes en los quemadores SGT-600 a SGT-800 demostraron la capacidad de lograr una combustión 100 por ciento libre de carbono en los próximos años.

Estos avances recientes en la tecnología de quemadores han sido posibles gracias a la fabricación aditiva, que también garantiza que los componentes del quemador sigan siendo compatibles con los modelos anteriores. El objetivo está a la vista: para 2030, las turbinas de gas de Siemens podrán funcionar completamente con hidrógeno.

H2 Capacities

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