De repente, todo el mundo habla de hidrógeno, pero ¿por qué? ¿Por que resulta tan importante el hidrógeno en la transición energética? ¿Y qué tiene que ver Bender con todo esto?
En pocas palabras: el hidrógeno es un medio de almacenamiento ideal para la energía eléctrica y se puede transformar en energía eléctrica con cero emisiones. Pero por muy ideal que sea el hidrógeno como portador de energía y almacenamiento, la extracción y la manipulación de esta sustancia es todo menos sencilla.
En realidad, el hidrógeno es un gas incoloro. Cuando hablamos de hidrógeno verde, nos referimos al hidrógeno que se produce a partir de electricidad verde, es decir, de energías renovables. La producción de hidrógeno verde no produce ningún gas perjudicial para el medioambiente, como el metano o el CO2. Por eso el hidrógeno verde cobrará cada vez más importancia en el futuro.
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El hidrógeno es un elemento químico. Es el primer elemento de la tabla periódica de los elementos. Esto se debe a que el hidrógeno es el elemento químico más pequeño y ligero que existe. Pero ¿sabía que el hidrógeno es también, con diferencia, el elemento químico más abundante de todo el universo? Alrededor del 90 % de toda la materia del universo está formada por hidrógeno. En la Tierra, sin embargo, el hidrógeno no ligado es muy raro. La fracción de masa del hidrógeno molecular gaseoso (H2) es sólo del 0,9%. En cambio, la proporción de hidrógeno "ligado" (por ejemplo, en forma de agua = H2O) es mucho mayor.
Aunque el hidrógeno es el elemento químico más abundante del universo, no es tan fácil de conseguir como otras sustancias. Los motivos son los siguientes:
En algunos casos, se necesitan procesos muy complejos para extraer el hidrógeno de los materiales de partida. Muchos de ellos no son sostenibles ni neutrales desde el punto de vista medioambiental.
El hidrógeno es la materia prima de muchos productos de la industria química y, por tanto, se necesita en muchos lugares. Los fertilizantes para la agricultura también contienen hidrógeno. Pero el futuro del hidrógeno está sin duda en el sector energético.
Y es que no puede ser más ecólogico. Porque el hidrógeno se „quema“ con agua – sin producir ningún otro subproducto perjudicial para el medio ambiente. Por lo tanto, el hidrógeno es la materia prima idea para la producción de energía. Además el hidrógeno también se puede utilizar como combustible respetuoso con el medio ambiente para coches, trenes o aviones.
Dado que el hidrógeno es una materia prima ideal para la producción y el almacenamiento de energía, sería ideal poder producirlo de forma igualmente respetuosa con el medio ambiente. Pero es más fácil decirlo que hacerlo. Muchos procesos de producción de hidrógeno son costosos y algunos de ellos producen subproductos perjudiciales para el medio ambiente. Sólo el proceso de electrólisis no produce ningún subproducto.
En la electrólisis, el agua se divide en sus dos componentes, hidrógeno y oxígeno, mediante la corriente eléctrica. ¿Pero qué pasa si la electricidad para la electrólisis se genera a partir de carbón, petróleo o gas? Entonces, la producción de hidrógeno no es neutra desde el punto de vista medioambiental. Sólo si la electrólisis se pone en marcha mediante energía renovable se puede obtener hidrógeno verde. Por lo tanto, en el futuro será cada vez más importante producir hidrógeno utilizando energías renovables.
Bender participa en varios proyectos de producción de hidrógeno verde. Por ejemplo, en el Parque Energético de Maguncia. Allí se producen unas 200 t de hidrógeno al año a partir del excedente de electricidad verde.
El Parque Energético de Maguncia cuenta con 3 electrolizadores PEM con una potencia máxima de 2 MW cada uno. Estos electrolizadores se alimentan con una tensión continua de aproximadamente 300-400 V. Durante el funcionamiento fluyen corrientes muy elevadas. Dado que el sistema eléctrico está sometido a requisitos especiales de seguridad debido al elevado riesgo de explosión y a las altas corrientes que se producen, el suministro de energía a los electrolizadores se diseñó como una red no enterrada (sistema IT). Esto facilita la detección de corrientes de fuga o de fallo no deseadas que en las redes conectadas a tierra. Los vigilantes de aislamiento de Bender (ISOMETER®) se utilizan para monitorizar el sistema eléctrico. Estos detectan las anomalías en el sistema eléctrico en una fase temprana e informan de ellas más adelante. Al detectar las corrientes de fallo en una fase temprana, los electrolizadores pueden funcionar de forma eléctricamente segura. De este modo, Bender ayuda a garantizar que el proceso de electrólisis pueda funcionar de forma fiable. Con la vigilancia del aislamiento, Bender influye directamente en la eficiencia de toda la planta.
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En el espacio hay mucho hidrógeno. En la tierra también es bastante frecuente. Pero el hidrógeno terrestre está mayoritariamente "ligado" (por ejemplo, en el agua). Esto significa que el hidrógeno molecular (H2) rara vez se encuentra en la naturaleza. Por lo tanto, debe extraerse o disolverse de las sustancias/compuestos existentes. Existen diferentes procesos para ello. Una de ellas es la electrólisis. Aquí, el agua se divide en sus dos componentes mediante una corriente eléctrica.
El hidrógeno puede producirse de formas muy diferentes y a partir de distintas materias primas. Muchos procesos de producción de hidrógeno no son neutros desde el punto de vista climático. El hidrógeno verde se obtiene mediante la electrólisis del agua. En este proceso, el agua se divide en sus dos componentes, hidrógeno y oxígeno. La electricidad necesaria para la electrólisis procede exclusivamente de fuentes de energía renovables.
Se trata, con diferencia, del hidrógeno más "limpio". Porque ni su producción por electrólisis ni la generación de la electricidad necesaria para ello contaminan el medio ambiente con emisiones contaminantes. Para producir hidrógeno verde sólo se utiliza electricidad procedente de fuentes de energía renovables.
Por un lado, la demanda de hidrógeno aumentará en los próximos años; por otro, la emisión de gases perjudiciales para el medioambiente en la producción de H2 debería reducirse o incluso evitarse por completo. Uno de los objetivos de la estrategia nacional del hidrógeno es, por tanto, producir alrededor del 14 % de los 100 millones de TWh de H2 que se esperan en Alemania en 2030 a partir de energías renovables.
Sencillamente: porque la producción sigue siendo bastante más cara que con otros procesos.
Bender contribuye a que la producción de hidrógeno verde por electrólisis sea más segura y eficiente. La tecnología de supervisión del aislamiento garantiza la detección temprana de cualquier corriente de fuga o fallo en la alimentación de los electrolizadores. Así se evitan las condiciones peligrosas de la planta por parte de la fuente de alimentación.
Bender participa en varios proyectos de producción de hidrógeno verde. Por ejemplo, en el Parque Energético de Maguncia.
