Hidrógeno | Hydrogen www.futurenergyweb.es 50 FuturEnergy | Diciembre 2019-Enero 2020 December 2019-January 2020 • El hidrógeno producido es de alta pureza y apto para el uso en todas las aplicaciones, incluidas las de pilas de combustible. • Se trata de una tecnología disponible en el mercado con costes aceptables y eficiencias mayores que el resto de las tecnologías en desarrollo. El hidrogeno como vector energético, tiene diferentes aplicaciones en las que resulta realmente interesante, entre las que se pueden destacar: Transformación del exceso de energía renovable en hidrógeno, almacenamiento y transformación nuevamente en hidrógeno mediante pila de combustible, motor de combustión interna o microturbina. Esta opción permite hacer que las instalaciones renovables no gestionables, puedan serlo, aumentando la competitividad de las mismas. La eficiencia del ciclo completo es de entre el 40 y el 50%, pero se ha de tener en cuenta que se trata de energía que de otra forma se perdería. (Ver Figura 1). Transformación del exceso de energía renovable en hidrógeno, almacenamiento y posterior distribución desde el punto de producción hasta las hidrogeneras o punto de repostaje de hidrógeno, donde será consumido como combustible en vehículos eléctricos de pilas de combustible o en vehículos de combustión interna modificados para funcionar con hidrógeno como combustible. En este caso, el exceso de energía renovable se transforma en combustible, reduciendo las importaciones de combustible y las emisiones de GEIs, al ser vapor de agua la única emisión producida por la combustión electroquímica del hidrógeno. (Ver Figura 2). Transformación del exceso de energía renovable en hidrógeno e inyección en la red de gas natural. De esta forma, se interconectan las dos redes principales que cualquier país desarrollado posee, la red eléctrica y la de gas natural. Esta opción permite inyectar el exceso de energía renovable en la red de gas natural, permitiendo su almacenamiento, debido a la gran capacidad existente en las redes de gas natural. Desde el punto de vista técnico, sería posible inyectar hasta el 20% de hidrógeno en la actual red de gas natural sin problemas, pero en la actualidad el máximo porcentaje que se permite inyectar es del 12%, en Holanda. La mezcla gas natural-hidrógeno puede utilizarse para generar energía térmica o eléctrica o como combustible en vehículos de gas natural. (Ver Figura 3 en la página siguiente). Transformación del exceso de energía renovable en hidrógeno y mezcla con CO2 residual de cualquier proceso, para la generación de metano sintético, siendo dicho metano el componente principal del gas natural, generando por tanto gas natural sintético autóctono, sin la necesidad de ser importado del exterior. De la misma forma, es posible mezclar el hidrógeno proveniente del exceso de energía renovable con biogás proveniente de plantas • The hydrogen produced is extremely pure and suitable for use in all areas of application, including fuel cells. • This technology is available in the market with acceptable costs and greater efficiencies than other technologies under development. Hydrogen as an energy vector is extremely interesting for different applications, in particular the following: Transforming surplus renewable energy into hydrogen, storing and transforming it again into hydrogen through fuel cells, internal combustion engines or microturbines. This option can turn non-dispatchable renewables installations into dispatchable facilities thereby increasing their competitiveness. The efficiency of the full cycle is between 40 and 50%, but it must be remembered that this involves energy that would otherwise be wasted. (See Figure 1). Transforming surplus renewable energy into hydrogen, storing it and subsequently distributing it from the point of production to the hydrogen stations or hydrogen refuelling point, where it will be consumed as a fuel in electric vehicle fuel cells or in internal combustion engine vehicles modified to operate with hydrogen as a fuel. In this case, the surplus renewable energy is transformed into fuel, reducing fuel imports and GHG emissions, as water vapour is the only emission produced by the electrochemical combustion of the hydrogen. (See Figure 2). Transforming surplus renewable energy into hydrogen and injecting it into the natural gas grid. As a result, the two main grids - electricity and natural gas - that any developed country already has are interconnected. This option makes it possible to inject the surplus renewable energy into the natural gas grid, allowing it to be stored thanks to the grid’s existing large capacity. From the technical point of view, it would be possible to inject up to 20% of hydrogen into the current natural gas grid without any problem, but currently the maximum permitted percentage injected is 12%, in the Netherlands. The natural gas-hydrogen mixture can be used to generate thermal energy or electricity or be used as a fuel in natural gas vehicles. (See Figure 3 in the next page). Transforming surplus renewable energy into hydrogen and mixing it with the residual CO2 from any process, to generate synthetic methane, where this methane is the primary component of natural gas, thereby generating locallyproduced synthetic natural gas, with no need to import it from outside. Similarly, it is possible to mix the hydrogen originating from the surplus renewable energy with biogas originating from biodigestion plants, landfill, waste water treatment plants, etc., transforming a current that initially has a low methane content, into a current with a methane content of over 98%. Figura 2. Generación de hidrógeno mediante energías renovables y uso en el sector movilidad. Fuente: CNH2. | Figure 2. Hydrogen generation from renewables and use in the mobility sector. Source: CNH2 Figura 1. Conversión de excesos de energía renovable en hidrógeno. Fuente: Enertrag Figure 1. Converting surplus renewable energy into hydrogen . Source: Enertrag
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