Científicas y científicos del Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar, ISE, junto con otros socios, han desarrollado un concepto de sistema técnico y un diseño para un sistema de generación de hidrógeno optimizado para su uso en el mar. Los resultados muestran que la producción de hidrógeno directamente en el mar utilizando un electrolizador PEM, es técnica y económicamente factible. El trabajo se llevó a cabo como parte del proyecto de dos años »OffsH2ore« financiado por el Ministerio Federal de Asuntos Económicos y Protección del Clima (BMWK).

La meta del proyecto  fue el desarrollo de un diseño optimizado desde el punto de vista técnico y económico para una planta integrada de producción de hidrógeno en el mar utilizando electrólisis de membrana de intercambio de protones (PEM), incluido un concepto para el transporte de hidrógeno gaseoso comprimido en tierra. La electrólisis se alimenta de energía mediante un parque eólico marino. El resultado que ahora está disponible puede servir como modelo y punto de partida para el desarrollo de proyectos piloto y de gran escala y el desarrollo de las regulaciones correspondientes. Tal generación de hidrógeno en alta mar del orden de 500 MW aún no se ha realizado. Con el concepto presentado por el consorcio, la implementación rápida a gran escala se ha vuelto realista.

Energía Eólica principal aliado de esta tecnología

»El hidrógeno verde producido de forma sostenible a partir de energías renovables se convertirá en un pilar importante para la desfosilización de nuestros sistemas energéticos. Para países como Alemania, donde la producción a gran escala de hidrógeno verde ya es un desafío, por ejemplo, a la competencia por el uso del suelo, la producción de hidrógeno en el mar utilizando energía eólica marina, es una opción adicional”, explica Marius Holst, quien, como coordinador del proyecto, es responsable de los paquetes de trabajo a cargo de Fraunhofer ISE. “Al mismo tiempo, la producción de hidrógeno en el mar ofrece muchas horas de carga completa y la oportunidad de cubrir toda la cadena de valor a nivel nacional, al mismo tiempo que desvincula la expansión de la energía eólica marina y la expansión de la red”, continúa Holst.
La base del concepto es un parque eólico marino que está directamente conectado a una plataforma de electrólisis de 500 MW. Esto puede producir hasta 50.000 toneladas de hidrógeno verde al año. El sistema tiene un diseño modular escalable que se puede adaptar fácilmente a diferentes capacidades de producción de hidrógeno. El agua dulce para el electrolizador PEM se obtiene desalinizando agua de mar, utilizando el calor residual de la electrólisis. El hidrógeno producido se limpia y se seca, se comprime hasta 500 bar y se carga en un barco de transporte. Se entregan hasta 400 toneladas de hidrógeno desde la plataforma marina a tierra por barco por transporte. Este concepto es independiente de las líneas de transporte de hidrógeno y ofrece flexibilidad en la elección de la ubicación.

La electrólisis PEM en alta mar es técnica y económicamente factible

Los paquetes de trabajo del ISE incluyeron la proyección de un módulo de electrólisis de membrana de intercambio de protones (PEM). El equipo científico demostró que la generación de hidrógeno en alta mar con electrólisis PEM es técnica y económicamente factible. »La electrólisis PEM es la tecnología preferida para el entorno marino. Con este electrolizador, podemos reaccionar adecuadamente al espacio limitado disponible en la plataforma y utilizar el comportamiento operativo dinámico de esta variante de electrólisis.« explica Anna Wunsch, quien supervisó este paquete de trabajo y calculó el diseño técnico del sistema. Con los electrolizadores PEM, los operadores pueden reaccionar rápidamente a las fluctuaciones en la energía suministrada y operar el electrolizador sin ningún problema, incluso con carga parcial.

Fuente: Fraunhofer ISE