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Cómo hacer que las estaciones de suministro de hidrógeno más seguras
Courtesy by EMPA | STEPHAN KÄLIN : La movilidad de hidrógeno en Suiza está aumentando la velocidad. El “movimiento” de demostración de movilidad, que Empa abrió en Dübendorf hace cerca de tres años con el apoyo de la Oficina Federal de Energía de Suiza (SFOE) y varios socios industriales, estableció una piedra fundamental para ello y se está desarrollando continuamente desde a continuación. El objetivo es nada menos que la descarbonización de la movilidad futura – gracias a los combustibles renovables, como el hidrógeno.
¿Cómo es la movilidad basada enteramente en energía renovable? Con esta pregunta en mente, los investigadores de Empa iniciaron el “movimiento” plataforma de investigación y demostración en 2015, junto con socios del sector público y de la industria. Diseñado como la estación de carga y llenado del futuro, el “movimiento” puede ser utilizado para reabastecer vehículos eléctricos, hidrógeno y gas. La base para la producción de los combustibles es suministrada por el exceso de electricidad temporal, por ejemplo, de sistemas fotovoltaicos, que de otra forma no podrían ser usados directamente. Para los vehículos eléctricos, la electricidad se almacena temporalmente en una batería y, a continuación, también está disponible por la noche en los puntos de carga. Para vehículos impulsados por hidrógeno, una planta de electrólisis convierte la electricidad en hidrógeno, conocida como concepto de “energía para el gas” (PtG, ver cuadro). En una etapa adicional, el hidrógeno podría entonces ser convertido con dióxido de carbono (CO 2) en un catalizador para metano (CH 4), el principal componente del gas natural y del biogás.
Como parte del “movimiento” y con el apoyo de la Oficina Federal de Energía de Suiza (SFOE), H 2 Energy e Hyundai, las dos primeras estaciones de abastecimiento de hidrógeno de 700bar para reabastecimiento de coches de pasajeros se construyeron en toda Suiza últimos años; el primero fue puesto en operación en octubre de 2016 en “movimiento”; un mes después, siguió la segunda estación de abastecimiento en Hunzenschwil, construida por Coop y H 2 Energy.
Al establecer y operar los primeros puestos de abastecimiento de hidrógeno y con la investigación que lo acompaña, Empa, junto con todos sus socios de “movimiento, ha sentado las bases para varias iniciativas para promover la movilidad del hidrógeno en Suiza. Hace unos meses, Hyundai anunció su intención de entregar un total de 1000 camiones de célula de combustible a Suiza en los próximos años. Además, la asociación “H 2 Mobility Suiza” fue fundada el año pasado y es apoyada por H 2 Energy como consultora. El objetivo es una red nacional de estaciones de abastecimiento de hidrógeno en Suiza. Los conocimientos adquiridos durante los primeros años de funcionamiento de las dos estaciones de suministro de hidrógeno existentes son inmensamente valiosos para el desarrollo de esta red.
Mediciones iguales en toda Europa
A nivel nacional e internacional, sin embargo, todavía hay dudas sobre la capacidad de calibración y la medición de la calidad en puestos de abastecimiento de hidrógeno. La determinación de la masa exacta y, por lo tanto, la facturación del hidrógeno reabastecido sigue siendo muy imprecisa. Como parte del “movimiento”, el Instituto Federal Suizo de Metrología (METAS) desarrolló, por lo tanto, un nuevo dispositivo de calibración. Este dispositivo de calibración y las mediciones de Empa constituyen ahora una base valiosa para futuras investigaciones en el marco de un proyecto europeo en el que están involucrados varios institutos metrológicos de diferentes países.
Mecanismo de seguridad para puestos de abastecimiento de hidrógeno
Además de la implementación técnica y de la experiencia adquirida en la operación de puestos de abastecimiento de hidrógeno, los investigadores de Empa ahora también se enfocan en aclarar cuestiones regulatorias y de seguridad. Por ejemplo, la integración de una estación de llenado de hidrógeno en puestos de suministro existentes tiene que afrontar una serie de desafíos. Como la seguridad en un puesto de abastecimiento tiene prioridad máxima, son necesarias zonas de seguridad adecuadas alrededor de las bombas individuales. Sin embargo, los puestos de suministro deben estar lo más cerca posible para ahorrar espacio. Las regulaciones actuales conduce a adaptaciones costosas de los componentes convencionales de la estación de suministro si se instala una estación de suministro de hidrógeno en las proximidades. “En cooperación con Suva, investigamos las posibilidades técnicas para garantizar la seguridad, a pesar del diseño que ahorra espacio”, dice Urs Cabalzar,
Una de estas posibilidades es una prueba de fugas estandarizada antes de cada reabastecimiento de hidrógeno. “Esto puede ser usado para determinar si hay una fuga en el sistema de combustible entre el distribuidor y el tanque del vehículo. En este caso, el reabastecimiento no sería permitido “, explica Cabalzar. Las pruebas y cálculos extensos en los sistemas existentes mostraron bajo qué condiciones una prueba de fuga funciona de forma confiable.” Esto hace mucho más fácil integrar el hidrógeno en puestos de abastecimiento convencionales, el investigador de la Empa.
Trazando claridad al proceso de aprobación
“En general, el proceso de aprobación de puestos de abastecimiento de hidrógeno sigue siendo muy confuso tanto para los constructores de puestos de abastecimiento y para las autoridades y órganos especializados involucrados”, explica Urs Cabalzar. Los descubrimientos de la construcción y operación de las estaciones de abastecimiento de hidrógeno en Dübendorf y Hunzenschwil se están incorporando en una directriz que explica el proceso de aprobación para los puestos de suministro de hidrógeno, paso a paso, y pronto estará disponible. La directiva se elaborará en conjunto con la Asociación de Aseguradoras de Incendio Cantonal (VKF), Suva y otras autoridades y órganos especializados y, por lo tanto, será ampliamente apoyada y aceptada.
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