Bürkert colabora en el desarrollo de la tecnología de célula de combustible de hidrógeno para ralentizar el cambio climático

Las células de combustible de hidrógeno son dispositivos electroquímicos que transforman la energía química del hidrógeno en energía eléctrica. Las células de combustible son similares a baterías en cuanto a funcionamiento y a partes constituyentes. Las diferencia fundamental es que, mientras que las baterías almacenan energía, la tecnología de célula de combustible hidrógeno produce electricidad de forma continua y eficiente siempre que haya suministro de hidrógeno y de un oxidante. El hidrógeno permite desarrollar plenamente las energías renovables al convertir y almacenar la energía que, de otra forma, no podría conservarse, pudiendo así utilizarse como «colchón» o reserva energética estratégica.

Colabora con los avances en materia de células de combustible de hidrógeno

Bürkert está plenamente comprometida con el esfuerzo global para la reducción de la emisiones de carbono. Como empresa líder en tecnología, nuestros conocimientos y experiencia en el desarrollo de componentes individuales y sistemas completos ya están siendo aplicados en diferentes tecnologías para la reducción de las emisiones de carbono. En 2018, hicimos enormes progresos colaborando al desarrollo de los sistemas de reducción catalítica selectiva (SCR), diseñados para reducir las emisiones de NOx.

Este año, y como continuación a dichos esfuerzos, estamos colaborando con los principales fabricantes de células de combustible hidrógeno, ayudando a desarrollar unas fuentes de energía sin emisiones de carbono y económicamente viables que puedan llegar a salir al mercado a corto y medio plazo.

Las ruedas ya se han puesto a girar en lo referente al desarrollo de la tecnología de célula de combustible hidrógeno en el sector de la automoción, una tendencia que Tony Brennan, responsable de los segmentos gas y micro en Bürkert, espera que tengan repercusión en toda la industria de la energía. «Ya hemos visto cómo el sector de la fabricación automovilística comienza a apartarse de los combustibles fósiles y se dirige hacia la electricidad», indica Tony.

«Probablemente tardemos poco en comprobar que los coches de gasóleo y gasolina van dando paso gradualmente a los coches eléctricos – y, en último término, a los coches alimentados por células de combustible hidrógeno». 

La eficiencia de la célula de combustible hidrógeno ofrece numerosas ventajas

Uno de los mayores obstáculos para esta tecnología es la economía de escala necesaria para llevarla a un proceso de producción, ya que al principio resulta relativamente costoso. Aunque, a la vista de las ventajas que ofrece, la demanda no será un problema. Según el Hydrogen Council – una coalición de compañías líderes en los sectores de la energía, el transporte y la industria – se espera que la economía del hidrógeno alcance el 18% de la demanda energética mundial en el año 2050, colaborando así en seis gigatoneladas a la reducción de las emisiones de CO2 y la generación de unos ingresos de hasta 2,5 billones de dólares. Todo ello representa una gran oportunidad, tanto para el sector energético como para el medioambiente.

Las células de combustible hidrógeno no son una tecnología nueva: la hemos visto con anterioridad en módulos de alimentación y vehículos lunares. Ahora, están empezando a emerger en aplicaciones más extendidas gracias a la eficiencia que ofrecen. Tony continúa añadiendo: «Las células de combustible hidrógeno tienen unas características específicas que hacen que sean muy fáciles de manejar para la gente que trabaja con ellas. Por ejemplo, no generan ningún tipo de ruido, las emisiones son básicamente de agua pura y no necesitan muchos cuidados y mantenimiento.

«Actualmente, el mayor obstáculo radica en que el mercado tiene que empezar a adoptar las células de combustible, de modo que los volúmenes podrían empezar a crecer de forma exponencial para que los productos sean comercialmente más atractivos», indica.

Bürkert ofrece sus productos y conocimientos expertos para un control preciso del hidrógeno

Una de las áreas principales de conocimiento de Bürkert, que pueden favorecer al sector de la producción de células de combustible hidrógeno, es el control preciso del gas hidrógeno. El aporte de hidrógeno se puede regular a través de controladores de caudal másico, que resultan ideales para uso en circuitos de lazo cerrado y que ofrecen una gran exactitud. A medida que la carga en la célula de combustible va disminuyendo, es necesario ir aumentando el suministro de hidrógeno. Bürkert puede ayudarle a controlar este proceso y a equilibrar la carga necesaria respecto del suministro de combustible.

Debido a su naturaleza penetrante, el hidrógeno gaseoso requiere una gran estanqueidad en sus aplicaciones, y esa es precisamente la principal consideración que los ingenieros de las Systemhaus de Bürkert tienen en cuenta durante sus diseños. «No queremos que se produzcan fugas, ya que el hidrógeno es potencialmente explosivo», comenta Tony. «Para evitar posibles trayectorias de fuga, recomendamos sistemas de colectores. En ellos, los sensores, válvulas y controladores / medidores de caudal másico están instalados sobre un colector con galerías internas, reduciendo así el número de conexiones necesarias en el sistema y la posibilidad de que aparezcan trayectorias de fuga. Puesto que el hidrógeno es muy ligero, tendrá facilidad para encontrar una vía de salida en un cerramiento si no está correctamente diseñado».

Colaborando en la siguiente fase de desarrollo de la tecnología de célula de combustible hidrógeno

Como líder tecnológico, el objetivo de Bürkert es colaborar con sus socios en el sector de la generación de energía, las centrales eléctricas auxiliares y el suministro ininterrumpido de energía. Los ingenieros de nuestras Systemhaus son expertos en el diseño de sistemas completos, consistentes en una gran variedad de componentes estándar como parte de los conjuntos personalizados, que se construyen para satisfacer las necesidades de cada aplicación. Nuestros sistemas, que aportan un gran valor añadido y pueden diseñarse con el objetivo de ahorrar espacio o de hacer que su mantenimiento sea mucho más sencillo. Y todo ello con el respaldo de más de 70 años de innovación líder en el mercado.

«En principio, podemos pensar que las células de combustible hidrógeno se pueden introducir como fuentes auxiliares que «rellenen el hueco» correspondiente a los picos de carga en lugar de los generadores diésel», concluye Tony. «Hay ámbitos descentralizados en los que estos generadores de energía se alimentan de la red principal. Se activan cuando la carga es demasiado alta para la planta centralizada que proporciona el abastecimiento. Podría darse el caso de que las células de combustible hidrógeno sustituyan a estos generadores diésel a medida que la legislación referente a las emisiones se vaya haciendo más restrictiva».

«Hay una tendencia que huye de las grandes centrales eléctricas centralizadas y se dirige hacia sistemas distribuidos cercanos al punto de consumo. Estos sistemas son más eficientes, ya que existe menos pérdidas por transmisión y distribución en comparación con los sistemas de generación de energía centrales convencionales.  Esta tendencia, junto con la necesidad de reducir las emisiones contaminantes, está creando un entorno que fomenta el desarrollo de sistemas de célula de combustible hidrógeno».