¿Por qué la comparación entre tecnologías de hidrógeno y baterías no es tan sencilla?
Antes de comparar tecnologías de hidrógeno y baterías, déjanos que te contemos hablemos de integración energética y eficiencia de electrolizadores.
¿Nunca has tenido la sensación de que hablas de un tema y ya no paras de ver cosas relacionadas con ese tema, por todas partes? A nosotros nos está pasando algo parecido. Tenemos ahora mismo en ejecución, varios proyectos donde estamos diseñando sistemas de recuperación del calor del proceso electrolítico. Tanto de electrolizadores como de pilas de combustible y han venido todos de golpe, curioso.
Fuera de banalidades, una cosa que nos parecía importante recalcar y por eso hemos creado este post, es que al recuperar el calor mejora la eficiencia. ¿Por qué? Te estarás preguntando. Porque aprovechamos más energía de la que invertimos en romper la molécula de agua, sencillamente, esta energía se encuentra en forma de calor.
Explicado de manera sencilla, las ineficiencias del proceso electrolítico generan calor, antes de evacuarlo al ambiente, lo hacemos pasar por un intercambiador de calor y se lo damos a otro proceso.
Para que os hagáis una idea, un ejemplo con números gordos: si un electrolizador de unos 1.000 kW (1 MW), tiene una eficiencia del 60%, esto, más o menos, significa que genera pérdidas en forma de calor del entorno del 40%, por tanto, 400 kW. Este calor es de baja calidad, ¿qué significa eso? Que no tiene mucha temperatura (aunque, un matiz, esto sólo pasa en la electrólisis de baja temperatura – si no conoces esta terminología te invitamos a que nos preguntes). No obstante, es un calor útil para procesos que requieren calentar agua y parten de un agua a temperatura ambiente, o, por ejemplo, ACS, piscinas y un largo etcétera. Sin embargo, es obvio que si no tienes “otro proceso” no se puede conseguir esta mejora de eficiencia.
Cuando se reutiliza ese calor, evidentemente es una mejora de eficiencia energética porque ya no se tiene que aportar calor desde otro proceso. Siguiendo con el ejemplo anterior, por cada 100 kW de aprovechamiento, la eficiencia mejora un 10% (sí, sí, un diez por ciento). Se estima que, al inicio de la vida útil del electrolizador, se puede aprovechar unos 200 kW, por tanto, un electrolizador con sistema de recuperación de calor («heat recovery» en inglés), está aumentando la eficiencia del electrolizador un 20%. Así pues, siguiendo con el ejemplo, tenemos un electrolizador con una eficiencia del 80%. En la imagen puedes ver la ecuación con y sin recuperación de calor.
Llegados a este punto os estaréis preguntando, «a ver, ¿qué tiene esto que ver con las baterías?» pues básicamente que la batería no permite este tipo de integración de procesos, las baterías mueven electrones, hablamos siempre en términos eléctricos. En las tecnologías de hidrógeno el proceso es más bien un combo entre «electrones y moléculas» por tanto, temperatura, presión y caudal juegan un papel tan importante como la tensión, la intensidad o la frecuencia.
Otro valor tangible, a través de los sistemas de salud y sus presupuestos para combatir enfermedades respiratorias, es el de purificación del aire por parte de las pilas de combustible. Esto es un tema que venimos defendiendo desde nuestros inicios. Un sistema de pila de combustible deja el aire un 99,9% más limpio de lo como le entró. Otro punto que hace que no sea tan sencillo comparar baterías con tecnologías de hidrógeno.
¿Dudas? ¿Opiniones? Síguenos en LinkedIn y compartamos ideas en los comentarios. Si te ha parecido interesante este post, tenemos muchas más en el blog «Lean Hidrógeno»
Autor: Eugenio Trillo León, director general de Lean Hydrogen. Ingeniero Industrial diseñando instalaciones y máquinas de hidrógeno desde 2013. Ver su bio aquí.
Fecha de publicación: 13/09/2023
