¿Hidrógeno combustible del futuro? Soluciones Keller

Ante el cambio climático y la demanda general de sostenibilidad en un sector energético impulsado por las energías renovables, actualmente se está investigando y desarrollando en gran medida fuentes de energía y combustibles alternativos. En este contexto surgió la Estrategia Europea del Hidrógeno, que está convirtiendo al hidrógeno en un pilar fundamental de la lucha contra el cambio climático. Como tal, el hidrógeno se considera el combustible y la fuente de energía del futuro. Sin embargo, junto a sus obstáculos políticos y estructurales, esta nueva línea de actuación también conlleva retos técnicos.

 
Sostenibilidad

La sostenibilidad del hidrógeno depende en gran medida de cómo se produzca, es decir, de qué tipo de energía se utilice para producirlo. La diferencia básica está entre el hidrógeno gris y el verde. El hidrógeno gris se produce utilizando energía procedente de combustibles fósiles, lo que significa que no es neutro en carbono. En cambio, el hidrógeno verde se produce mediante electrólisis, es decir, dividiendo el agua en hidrógeno y oxígeno, utilizando electricidad procedente de fuentes renovables. El hidrógeno verde desempeñará un papel cada vez más importante en las próximas fases de la transición energética. Por el momento, sin embargo, la producción de hidrógeno verde es muy costosa y todavía no puede generarse en grandes cantidades. Por tanto, lo más probable es que este tipo de hidrógeno se importe de países con potencial para generar energía a partir de fuentes renovables, como la solar o la eólica. Se espera que el hidrógeno verde sirva para cubrir las necesidades energéticas en los periodos de máxima demanda de la red eléctrica. Los expertos creen que esta tecnología desempeñará un papel fundamental en la lucha contra el cambio climático.

 
¿Qué es el hidrógeno?

El hidrógeno es el elemento químico más ligero del universo. Tiene muchas propiedades positivas y algunas negativas, incluso peligrosas. Una de las características simultáneamente positivas y peligrosas del hidrógeno es su reactividad química, mientras que su alto nivel de permeabilidad también plantea un desafío. "Permeabilidad" significa que el hidrógeno es capaz de "atravesar" otros materiales, como el acero inoxidable. El término científico para este proceso es "difusión".

Por ello, los materiales que entran en contacto con el hidrógeno deben cumplir requisitos especialmente estrictos. Este hecho es lo que da a los fabricantes de transmisores de presión uno de nuestros mayores quebraderos de cabeza colectivos. ¿Qué materiales podemos utilizar para garantizar que nuestros transmisores de presión tengan la mejor vida útil posible? ¿En qué momento empieza a peligrar la seguridad del sistema en su conjunto? ¿Y durante cuánto tiempo sus mediciones seguirán siendo suficientemente precisas?


Aplicaciones del hidrógeno

Los transmisores de presión se utilizan en todos los puntos de la cadena de producción y suministro de hidrógeno. La presión del medio de hidrógeno debe controlarse en cada paso del proceso, desde la producción y el transporte hasta el uso final. Dicho esto, existen diferencias significativas en cuanto a los requisitos y especificaciones del dispositivo de medición. El gas hidrógeno puede transportarse a través de tuberías o con camiones cisterna. El gas se transporta por tuberías a bajas presiones, que oscilan entre 25 y 80 bares; en cambio, cuando el hidrógeno se transporta en camiones cisterna pueden medirse presiones de hasta 350 bares.

El hidrógeno debe almacenarse en depósitos altamente presurizados cuando se utiliza; la presión en estos depósitos se mantiene a 350 bar o entre 700 y 900 bar. La diferencia de presión depende de si el hidrógeno se utiliza en camiones o autobuses (350 bares) o en vehículos más pequeños (700 / 900 bares). El hidrógeno se comprime a una presión calculada en 950 bares en la estación de repostaje para llenar estos vehículos. Incluso pequeñas desviaciones en la medición pueden causar pérdidas considerables al operador o incluso al cliente.

A pesar de estos diferentes campos de aplicación, cada transmisor de presión debe satisfacer los siguientes requisitos:

• Precisión
• Longevidad
• Seguridad / seguridad intrínseca

 
La solución KELLER

Un transmisor de presión basado en la tecnología piezoresistiva tiene una membrana de acero inoxidable detrás de la cual se encuentra aceite. Como ya se ha mencionado, la permeabilidad es uno de los problemas a los que hay que enfrentarse cuando se trata de hidrógeno; el gas puede difundirse fácilmente a través del acero. Incluso pequeñas cantidades de hidrógeno detrás del diafragma de acero inoxidable pueden dar lugar a resultados de medición inexactos, e incluso destruir el propio sensor.

Estudios científicos han demostrado que el oro es mucho menos permeable que el acero inoxidable. Por ello, una solución probada consiste en recubrir de oro el diafragma de acero y ralentizar así considerablemente la velocidad de penetración.

Las partes de los transmisores de presión que entran en contacto con el diafragma están completamente libres de elastómeros. El transmisor está totalmente soldado en su interior, y el punto entre el transmisor y el punto de medición está sellado metálicamente.

El sensor se limpia con una solución exenta de aceite y grasa, evitando así que todo el sistema de hidrógeno se contamine. Además, todos nuestros sensores de hidrógeno cuentan con certificación ATEX para mayor seguridad (3G).

 
Datos clave

• Diafragma chapado en oro
• Sellado metálico
• Certificado ATEX
• Sin aceite ni grasa

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