Las soluciones de regulación de temperatura para la refrigeración del hidrógeno son necesarias principalmente para la refrigeración de los electrolizadores durante la producción de hidrógeno verde. También se utilizan durante el uso y el suministro, es decir, en las estaciones de repostaje de hidrógeno y para la refrigeración por compresión. El repostaje de vehículos pesados, como trenes o barcos, se realiza con hidrógeno líquido, que debe estar muy comprimido. Esto plantea grandes exigencias técnicas para los equipos que intervienen en el transporte, almacenamiento y el propio proceso de repostaje. Para ello, LAUDA ofrece soluciones innovadoras de regulación de la temperatura que satisfacen tanto las características especiales del hidrógeno como fuente de energía como los factores externos durante el repostaje.
EXPERTOS EN SOLUCIONES DE REFRIGERACIÓN DE FUTURO
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HIDRÓGENO VERDE: la fuente de energía del futuro
El hidrógeno es una opción extremadamente prometedora para un sistema de ahorro de energía eficiente y respetuoso con el medio ambiente, tanto en el ámbito del almacenamiento de energía como en el de la movilidad. Sin embargo, para que esto sea posible, debe garantizarse la producción de hidrógeno ecológico y neutro desde el punto de vista climático. Esto solo se puede conseguir con la tecnología adecuada. El potencial del hidrógeno como fuente de energía demuestra que puede ser rentable.
Esto se debe a que el hidrógeno tiene un alto contenido energético (valor calorífico) de 33 kWh/kg. En comparación, el del gasóleo es de 10 kWh/kg. Gracias a la mayor eficiencia energética del sistema de propulsión eléctrica con pila de combustible en comparación con el motor de combustión se puede lograr una autonomía de unos 800 km con un repostaje de 5 kg de hidrógeno. Además, la electrólisis del hidrógeno es muy adecuada para absorber el excedente de electricidad de las energías renovables.
EJEMPLO DE APLICACIÓN DE UNA ESTACIÓN DE REPOSTAJE DE HIDRÓGENO
Los retos técnicos que conlleva el uso y suministro de hidrógeno son evidentes en la estación de repostaje de hidrógeno líquido. El repostaje en forma de líquido se suele utilizar para los vehículos pesados. Hay que almacenar grandes cantidades de hidrógeno, que se comprimen a presión. Sobre todo, debe garantizarse la refrigeración de los compresores. Las diferencias con las estaciones de servicio convencionales con combustibles fósiles comienzan ya en el abastecimiento. El hidrógeno se suministra mediante un sistema de transporte especial, en grupos de depósitos con una presión de más de 1000 bar. Estos grupos de depósitos se vacían progresivamente en la estación de repostaje y, a partir de 700 bar, interviene el compresor de H2. El hidrógeno gaseoso alcanza así una densidad del 56 % del estado líquido. Durante el proceso de compresión se genera calor. Para disiparlo, se utilizan los enfriadores de circulación optimizados Ultracool de LAUDA, que mantienen el compresor a una temperatura constante de -18 °C con un refrigerante (caloportador). Para el proceso de repostaje en sí se requieren temperaturas aún más bajas: los equipos de refrigeración para procesos enfrían el hidrógeno que se bombea a alta presión al depósito del vehículo con una potencia de frío a corto plazo de 40 kW a -40 °C y garantizan una refrigeración suficiente del surtidor.
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Soluciones de regulación de temperatura de LAUDA para sistemas de hidrógeno
Temperaturas precisas para la logística del hidrógeno
El hidrógeno debe someterse a un enfriamiento previo para que pueda absorber la energía térmica generada durante un proceso de repostaje a una presión de 700 bar. Para ello, se requiere una elevada potencia de frío a corto plazo. Poco después del inicio del repostaje, dicha potencia es de 40 kW durante un período de unos 20 segundos. La refrigeración indirecta, tal y como la utiliza LAUDA, permite contar con una solución de almacenamiento que reduce esta potencia a la mitad y garantiza que el surtidor esté listo para el uso en cuanto llegue un vehículo.
Asimismo, la energía térmica puede disiparse a lo largo de distancias de 30 a 40 m. Esto permite situar los sistemas de refrigeración más lejos del vehículo donde se necesita la potencia de frío. Esto tiene sentido porque el sistema de refrigeración emite ruido. La refrigeración indirecta también es más robusta técnicamente, lo cual la hace idónea para el uso en exteriores y con las temperaturas exteriores habituales en Europa Central, que van en aumento.
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