Después de 11 meses de prueba en 7 lugares diferentes, positivos fueron los primeros resultados de la Planta Piloto Móvil operada por CICITEM

Después de 11 meses de prueba en 7 lugares diferentes, positivos fueron los primeros resultados de la Planta Piloto Móvil operada por CICITEM

Fecha publicada: 14 Noviembre, 2023

Cicitem finalizó un periodo de 11 meses de prueba de generación de hidrógeno verde en terreno de una Planta Piloto Móvil, un proyecto FIC-R, financiado por el Gobierno Regional y el CORE de Antofagasta ejecutado por el Centro Científico Tecnológico. Las pruebas se realizaron en 7 estaciones diferentes donde se testeó por 8 días el electrolizador en cada lugar.

Las primeras conclusiones entregadas en exclusiva a H2News, destacan la eficiencia entre un 95 a 98%. Estos resultados preliminares deben ser analizados en los próximos dos meses,  para dar como resultado un plan de zonas donde se puedan construir plantas de hidrógeno y que tengan las mejores condiciones dentro de la Segunda Región.

El Dr. Lindley Maxwell, director del proyecto e investigador principal de la línea de energía de CICITEM, conversó con H2News sobre estas primeras conclusiones. 

¿En qué lugares llevaron a cabo las pruebas?

Las pruebas se realizaron en la Plataforma Solar del Desierto, PSDA, a 900 metros de altura, luego Mejillones que presenta condiciones costeras con altas fluctuaciones. Posteriormente nos fuimos a Mejillones, que presenta condiciones costeras con altas flutuaciones.

Tocopilla, específicamente en Barriles, justamente donde se va a construir la primera etapa del proyecto HyEx, donde tuvimos el apoyo de Engie, ya que hicimos el monitoreo dentro de la subestación. La siguiente estación fue San Pedro de Atacama con condiciones de altura, 2600 metros sobre nivel del mar, condiciones espectaculares, pero vimos como la temperatura afecta al funcionamiento del equipo. Continuamos en  Calama en condiciones buenas, con muy buenos resultados.

La siguiente estación fue la ex salitrera de Chacabuco, que presenta un sector costero y de altura. Luego en Antofagasta monitoreamos dentro de la universidad, donde fue bastante complejo, principalmente, por la fluctuacion solar. Terminamos en la Plataforma Solar del Desierto.

¿Cuáles fueron los resultados principales observados?

Inicialmente, se evaluaron variables como irradiancia, consumo específico de electrolizadores (kWh/kgH2), consumo específico de la célula de combustible (kWh/kgH2), flujos de producción (l/h), presiones de generación (bar), entre otras. Aunque hubo desviaciones con respecto a los manuales de los equipos, éstas serán explicadas en el cierre del proyecto. En resumen, el comportamiento de la planta se mantuvo dentro de lo previsto. 

¿Cuál fue la dificultad más relevante durante el periodo de prueba del electrolizador?

La principal dificultad fue la fluctuación de la energía, común para equipos conectados directamente a fuentes de energía renovable no convencionales (ERNC). Modular los consumos de los electrolizadores según la energía generada por la planta fotovoltacia sigue siendo un desafío significativo. Además, se identificó la necesidad de investigar el comportamiento del electrolizador a altitudes para garantizar su operación segura.

La irradiancia, que de un minuto a otro baja porque pasa una nube y eso hace que los equipos tomen energía de la batería, pero no es suficiente y se apagan. Ese fue uno de los primeros problemas que tuvimos.

Ahora bien,  sectores con muy alta irradiancia pueden generar sobre corriente y alguna problemática en los equipos. Desde el punto de vista de funcionamiento, los equipos se comportaron bastante bien. El flujo nominal de generación de H2 fue muy estable.

Lo que cambia en ciertos aspectos en función de la altitud, es la presión de salida. Se va acomodando en función de la altitud y puede haber una diferencia entre 4 a 5 puntos del factor nominal de generación.

Desde el punto de vista de consumo, ahí se ve la mayor variabilidad, ya que la celda de combustible toma como primer insumo el hidrógeno y oxígeno. En sector de altura el oxígeno está con una presión más baja por lo cual la reacción electroquímica que se genera, la velocidad es menor debido a que tenemos como un reactivo limitante el oxigeno. Por lo tanto, ahí tuvimos una baja del 4 a 5% sobre el rendimiento máximo calculado para la celda de combustible en condiciones de 2500 metros, mientras que en condiciones costeras funcionó bastante bien.

En resumen, es factible generar hidrógeno en el desierto de Atacama tomando ciertas consideraciones.

Todo lo que es la energía de entrada versus a la cantidad de hidrógeno que debería generar la planta, la eficiencia fue entre un 95 a 98%, lo cual es bastante bueno. Obviamente, son resultados preliminares que tenemos que terminar de analizar estos próximos dos meses para dar como resultado zonas donde se pueda construir plantas de hidrógeno y que tengan las mejores condiciones dentro de la Segunda Región.

¿Qué soluciones se proponen para superar esas dificultades?

En el caso de la fluctuación energética, existen soluciones de respaldo para ERNC. Respecto al funcionamiento a alturas elevadas, reducir las presiones de trabajo proporciona mayor seguridad, aunque esto implica un uso posterior extra de energía para elevar la presión y poder almacenar el H2.

¿Cuál es el siguiente paso?

En este momento está enfocado en derivados de hidrógeno, explorando la síntesis y producción más eficiente (reducción operaciones unitarias) de productos similares a los grandes proyectos anunciados.

¿Está satisfecho como investigador y director del proyecto? ¿Cómo impactará este estudio en la industria minera?

Como científico, nunca se está completamente satisfecho, pero el proyecto fue exitoso al evaluar experimentalmente el rendimiento en condiciones del desierto de Atacama. Este estudio proporcionará certeza para que la industria minera adopte tecnologías de producción de hidrógeno a altitudes superiores a 2000 msnm, donde se ubican la mayoría de las operaciones mineras en el país.

H2News

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