L’hidrogen va ser identificat per primera vegada com un element diferent en l’any 1776 pel científic britànic Henry Cavendish després d’obtenir gas hidrogen mitjançant la reacció del zinc metàl·lic amb l’àcid clorhídric. En l’any 1800 William Nicholson i Sir Anthony Carlisle van descobrir que l’aplicació de corrent elèctric a l’aigua produïa gasos d’hidrogen i oxigen. Aquest procés es va denominar posteriorment «electròlisis».
Mig segle més tard (1845), Sir William Grove, científic i jurat anglès, va demostrar que la combinació de gasos d’hidrogen i oxigen produïa aigua i un corrent elèctric creant una «bateria de gas». Es va guanyar el títol de «Pare de la pila de combustible» pel seu èxit.
Però no va fins al 1973, amb l’embargament petrolier de l’OPEP i la consegüent crisi de subministrament, va sorgir que l’era del petroli barat no seria per sempre i que el món necessitava combustibles alternatius. Es va iniciar el desenvolupament de bateries de combustibles d’hidrogen per aplicacions comercials i convencionals.
L’hidrogen té un alt contingut energètic per unitat de massa. Però, a temperatura ambient i pressió atmosfèrica, té un contingut energètic molt baix per unitat de volum en comparació amb els combustibles líquids o inclús amb el gas natural. Per aquesta raó, se sol comprimir o liquar baixant la seva temperatura per sota dels 33K. Els tancs d’alta pressió pesen molt més que l’hidrogen que poden contenir. Per exemple, en el Toyota Mirai de 2014, un dipòsit ple conté únicament un 5,7% en pes d’hidrogen, sent la resta de la seva massa la del dipòsit.
El combustible d’hidrogen és perillós per la seva baixa energia d’ignició i la seva alta energia de combustió, i perquè tendeix a escapar-se fàcilment dels dipòsits. Cal recalcar que els dos primers problemes són compartits per la majoria dels combustibles fòssils, com per exemple el gas natural.
Avui dia existeixen múltiples processos per a produir hidrogen. En aquest document tan sols ens centrarem en els que produeixen hidrogen verd, és a dir, els que no emeten gas d’efecte d’hivernacle. Els electrolitzadors utilitzen electricitat per a dividir l’aigua en hidrogen i oxigen. Aquesta tecnologia està ben desenvolupada i disponible comercialment, i s’estan desenvolupant sistemes que poden fer servir eficientment l’energia renovable intermitent.
La grandària dels electrolitzadors pot variar des d’equips petits, de la grandària d’un electrodomèstic, molt adequats per a la producció d’hidrogen a petita escala, fins a instal·lacions centrals de producció a gran escala que podrien vincular-se directament a energies renovables o altres formes de producció d’electricitat que no emetin gasos d’efecte d’hivernacle. També tenim els processos de divisió solar directa de l’aigua, o fotolítics, que fan servir l’energia lluminosa per a dividir l’aigua en hidrogen i oxigen. Aquests processos es troben actualment en diverses fases inicials de recerca, però ofereixen un potencial a llarg termini per a la producció sostenible d’hidrogen amb un baix impacte mediambiental. En els últims anys, amb cada vegada més consciència de la crisi climàtica, s’ha donat una embranzida amb nous fons a la recerca de l’hidrogen. Un exemple podria ser l’impuls que dona la llei europea del clima converteix en obligació legal aconseguir l’objectiu climàtic de la UE de reduir les emissions de la UE en almenys un 55% per a 2030. Els països de la UE estan treballant en una nova legislació per a obtenir aquest objectiu i fer que la UE sigui climàticament neutra en 2050. Amb aquest objectiu, diverses empreses han començat a buscar vies alternatives als combustibles tradicionals.
El primer projecte d’hidrogen d’Indus
El primer projecte d’Indus relacionat amb l’hidrogen va ser la hidrogenera d’Iberdrola a la Zona Franca. En aquest projecte no dissenyem la producció en si, ni tampoc definim els equips necessaris, sinó que ens encarreguem de la part de legalitzacions i permisos. Aquest primer projecte ens va oferir una perspectiva de com era el mercat de l’hidrogen, els seus grans problemes, com per exemple la falta de legislació actualitzada, i el seu gran potencial en un futur no llunyà.
Precisament, en termes legislatius, la UE està redactant una actualització de l’ISO 22734:2019, amb la qual s’integren tant les generacions industrials, comercials i residencials. La norma vigent UNEIX ISO 22734:2011, té moltes àrees grises o poc específiques, per exemple especificacions de les canonades o l’emmagatzematge in situ d’aquest.
L’hidrogen, com a font d’energia del futur.
Així doncs, des d’Indus continuem fent ofertes per a realitzar projectes d’hidrogen fins que el setembre de 2022 rebem l’encàrrec de desenvolupar un estudi de fiabilitat per a una planta prop de Barcelona. Aquest client actualment crema gas per a escalfar la seva matèria primera i es plantejava si el mateix procediment, però fet amb hidrogen, seria viable. Les consignes eren molt clares, producció in situ i verda. Avui dia no sembla ser molt rendible, ja que el client vol utilitzar energia de la xarxa elèctrica i no disposa de plaques solars. Aquest és la gran barrera que en els pròxims anys s’haurà de superar: la potència necessària requereix una gran infraestructura de generació elèctrica o un preu molt baix d’electricitat de xarxa.
El desembre de 2022 s’ha anunciat l’acord entre Portugal, França i Espanya per a construir el H2Med. Un hidroducte que subministrarà prop del 10% del total d’hidrogen verd a la resta d’Europa. Aquesta és una gran notícia per al sector, ja que les hidrogeneras s’instal·laran tant a Portugal com a Espanya. La capacitat actual d’aquests països no arriba a la 1 MT per any, i s’estima que més del 90% prové de combustibles fòssils. L’objectiu és arribar a poder subministrar al voltant de 2 MT per any, així que en aquests pròxims anys veurem una gran inversió publicoprivada en el sector.
Recent Comments