Historias inspiradoras sobre la energía del hidrógeno: la tecnología del hidrógeno de Wood

“A medida que la atención de la industria energética se centra cada vez más en el hidrógeno, es más crucial que nunca que forjemos alianzas sólidas que nos permitan alcanzar objetivos ambiciosos y esenciales.

“Ha sido inspirador escuchar el progreso que nuestros socios en este camino han logrado durante el año pasado. Los pasos que hemos dado colectivamente nos están acercando a lograr el objetivo de cero emisiones netas y queremos seguir construyendo esta comunidad y trabajando juntos para apoyarnos mutuamente para alcanzar un objetivo compartido”.

Las palabras de Fabrizio Fabbri, vicepresidente ejecutivo de EthosEnergy , tras el segundo evento Our Hydrogen Future organizado por EthosEnergy en junio.

Entre las historias inspiradoras sobre la energía del hidrógeno, durante la mesa redonda anual escuchamos la presentación de Fabio Ruggeri, Gerente de Procesos y Tecnologías de Wood en Milán.

Esta entrada del blog es un resumen de la charla de Fabio. Descubra cómo puede contribuir a la transición energética uniéndose a nosotros en un emocionante viaje por el hidrógeno.

Pero primero, ¿cómo es el historial de Wood?

Un experto mundial en el suministro de tecnología de hidrógeno

Desde la década de 1960, Wood ha sido reconocido mundialmente como licenciante de tecnología de hidrógeno y proveedor de calentadores de reformador de vapor. Fue pionero en el diseño de reformadores de metano a vapor de alta presión y ha diseñado y construido más de 120 plantas de hidrógeno.

Wood ha tenido éxito en el suministro modular y su amplia experiencia en calentadores a fuego le ha permitido desarrollar un diseño específico para calentadores de reformador de vapor conocido como Terrace Wall. Este diseño optimiza la producción de combustible y vapor, y sus características únicas proporcionan una serie de ventajas en cuanto a rendimiento, flexibilidad y fiabilidad de la producción de hidrógeno.

Wood ha suministrado más de 220 hornos de reformado de vapor Terrace Wall en todo el mundo y sus plantas de hidrógeno disfrutan de un amplio rango de capacidad de producción: de 3.000 a 300.000 Nm3/h en una sola unidad de tren.

Más recientemente, Wood ha desarrollado un reformador calentado a gas (GHR) para unidades de pequeña escala (aquellas de hasta 3.000 Nm3/h).

Una visión general del espacio del hidrógeno azul

La tecnología del hidrógeno azul le permite producir hidrógeno a partir de gas natural u otra materia prima de hidrógeno mientras captura el subproducto de dióxido de carbono.

Fabio nos habló de tres tipos diferentes de tecnología de hidrógeno azul:

1. Reformado de metano con vapor (SMR)

Esta es la tecnología más común en el mercado hoy en día. Con el calor suministrado por la combustión de una fuente de gas combustible, utiliza materia prima y reacción de vapor. Requiere un catalizador pero no necesita una unidad de separación de aire (ASU).

2. Reformado autotérmico (ATR)

Se considera que esta es una de las vías más adecuadas para la producción de hidrógeno con bajas emisiones de carbono. Implica una reacción entre materia prima y oxígeno (combustión parcial), siendo el oxígeno el principal medio oxidante. Nuevamente, se requiere un catalizador, pero a diferencia del reformado de metano con vapor, también se requiere una unidad de reacción de combustión.

3. Oxidación parcial (POX)

Se trata de gasificar materia prima líquida a una temperatura muy alta mediante un proceso exotérmico. Necesita una unidad de tratamiento de aire, pero no un catalizador.

Lograr una mayor recuperación de CO2

Wood ha desarrollado un par de tecnologías de hidrógeno azul:

● SMR azul, que está totalmente disponible comercialmente y es más flexible en términos de producción de vapor; y

● Blue SMR+, que es aún más eficiente y genera menos emisiones de CO2. Tiene un GHR integrado que Wood desarrolló internamente.

Ambas soluciones utilizan un sistema integrado de captura y almacenamiento de carbono (CCS) previo a la combustión. Este sistema tiene una ventaja sobre el sistema posterior a la combustión, ya que este último requiere mucho capital y energía y degrada la solución de amina más rápidamente.

¿Cuánto CO2 pueden capturar las tecnologías de hidrógeno azul de Wood? Los resultados son impresionantes. Las soluciones de Wood pueden reducir las emisiones de CO2 hasta en un 95%.

Pero ¿cómo se compara el rendimiento de las dos soluciones de Wood con otras tecnologías de hidrógeno azul?

Las opciones de Wood frente a otras tecnologías de hidrógeno azul

Fabio nos explicó los resultados de dos estudios: uno para una unidad típica de producción de hidrógeno de 100.000 Nm3/h y el otro para una unidad típica de 300.000 Nm3/h.

Los estudios analizaron el rendimiento de las opciones SMR de Wood's Blue en comparación con POX, ATR estándar y ATR con GHR integrado (ATR avanzado).

Los factores de comparación incluyeron:

● Tasas de captura de carbono

● Gastos de capital

● Gastos de explotación

● Consumo de energía

● Huella de carbono (emisiones netas de CO2, incluida la generación de servicios públicos)

● El coste nivelado del hidrógeno

Las dos soluciones de Wood obtuvieron buenos resultados en la comparación: el Blue SMR+ superó a todas las demás tecnologías de hidrógeno azul en todas las medidas.

Menores costos y huella de carbono

Como vimos antes, el ATR requiere una unidad de suministro de energía, lo que implica un consumo de energía significativo. Por lo tanto, la credibilidad del ATR como solución con menor huella de carbono depende de la disponibilidad de fuentes de energía renovables.

Las instalaciones de ATR que utilizan la energía disponible de la red normalmente tendrían una huella de carbono mayor que las soluciones de hidrógeno azul de Wood.

Es más, la ausencia de una ASU en las soluciones de Wood significa que el costo total del proyecto es considerablemente menor: hasta un 36 % menor que el ATR.

Avances significativos

Wood está dando pasos importantes en el ámbito del desarrollo del hidrógeno para activos de generación de energía. Sus tecnologías de hidrógeno azul ofrecen una serie de ventajas:

1. Un esquema de planta simplificado

2. Integración avanzada de un sistema de captura y almacenamiento de carbono (CCS) de precombustión

3. Mayor eficiencia energética al minimizar el consumo de gas combustible y la producción de vapor.

4. Reducción de las emisiones de CO2

5. Mayor capacidad para reducir el impacto ambiental a través de su posible aplicación en renovaciones de unidades.

6. Menor consumo de energía en comparación con el ATR, lo que reduce los gastos operativos y la huella de carbono.

Una vía alternativa

Fabio también compartió con nosotros noticias de otro camino apasionante que Wood está desarrollando: su plan de biohidrógeno.

Este proceso también se basa en el reformado con vapor y es la respuesta de Wood a la necesidad de hidrógeno procedente de fuentes renovables. Crea hidrógeno limpio a partir de materia prima biológica.

El bioH2 de Wood es neutro en carbono y puede competir con la electrólisis del agua. Se ha completado con éxito una campaña de pruebas a escala de laboratorio y Wood está esperando actualmente la respuesta a su solicitud de patente.

Este año, Wood busca una aplicación industrial a pequeña escala, sola o en asociación.