En los últimos años, la energía del hidrógeno ha resurgido como un tema crucial en el sector de las nuevas energías. La industria del hidrógeno se ha clasificado explícitamente como una de las industrias emergentes clave para el desarrollo, junto con sectores como los nuevos materiales y los productos farmacéuticos innovadores. Los informes enfatizan la necesidad de impulsar activamente nuevos motores de crecimiento, como la biofabricación, la industria aeroespacial comercial y la economía de baja altitud, priorizando explícitamente, por primera vez, la aceleración del desarrollo de la industria del hidrógeno. Esto subraya el enorme potencial de la energía del hidrógeno.
Actualmente, la producción de hidrógeno a partir de carbón domina la estructura de suministro, representando el 64%, seguida del hidrógeno derivado de la industria (21%), el hidrógeno a partir de gas natural (14%) y otros métodos (1%). Esto revela que la producción de hidrógeno a partir de combustibles fósiles mantiene un dominio absoluto del 99%, mientras que el "hidrógeno verde" basado en electrólisis y otros métodos siguen siendo marginales. En consecuencia, las estaciones de servicio de hidrógeno actuales adoptan principalmente el siguiente modelo de producción-almacenamiento-transporte: las empresas petroquímicas en áreas remotas producen hidrógeno a partir de combustibles fósiles, lo comprimen a baja presión (típicamente ~1,5 MPa) a ~20 MPa mediante compresores y lo almacenan en remolques tubulares de 22 MPa. Posteriormente, el hidrógeno se transporta a las estaciones de servicio, donde se somete a una compresión secundaria a 45 MPa para vehículos de pila de combustible. Este modelo espacialmente fragmentado aumenta los costos de transporte, los gastos de equipo y el consumo de tiempo, a la vez que permanece limitado por la producción de "hidrógeno gris" dependiente de los combustibles fósiles.
Además, según la normativa vigente, el hidrógeno está clasificado como una sustancia química peligrosa, inflamable y explosiva. Por ello, los proyectos de producción de hidrógeno se concentran principalmente en parques químicos remotos con estrictos requisitos de seguridad y medioambientales.
Con el avance de la tecnología de electrólisis, el coste de producción del hidrógeno verde está disminuyendo gradualmente. Simultáneamente, políticas ambientales como la "emisión de carbono máxima y la neutralidad de carbono" están impulsando el hidrógeno verde como una dirección crucial para el desarrollo futuro de la energía gaseosa. La Agencia Internacional de la Energía predice que para 2030, las tecnologías de hidrógeno bajas en carbono, como la electrólisis, representarán el 14 % del mercado del hidrógeno, lo que influirá significativamente en la distribución de las estaciones de servicio. La producción basada en electrólisis, con su materia prima simple y accesible, permite la producción de hidrógeno más allá de los parques químicos tradicionales. La compresión directa del hidrógeno producido in situ para el repostaje de vehículos elimina el transporte de larga distancia y la compresión secundaria, reduciendo eficazmente los costes económicos y de tiempo.
Para adaptarse a la cadena de suministro de hidrógeno convencional basada en combustibles fósiles, dos tipos de compresores de diafragma dominan actualmente el mercado: 1) Unidades de llenado de hidrógeno con una presión de entrada de aproximadamente 1,5 MPa y una presión de descarga de 20-22 MPa; 2) Compresores de estaciones de servicio con una presión de entrada de 5-20 MPa y una presión de descarga de 45 MPa. Sin embargo, este proceso de dos etapas requiere el funcionamiento coordinado de ambas unidades. Además, cuando la presión del cilindro de almacenamiento de hidrógeno cae por debajo de 5 MPa, los compresores de repostaje dejan de funcionar, lo que resulta en una baja tasa de utilización del hidrógeno.
En cambio, las estaciones integradas de producción y repostaje de hidrógeno demuestran una eficiencia superior. En este modelo, el hidrógeno procedente de la electrólisis puede comprimirse directamente de ~1,5 MPa a 45 MPa mediante un solo compresor de diafragma, lo que reduce significativamente los costes de equipo y tiempo. El umbral de presión de entrada más bajo (1,5 MPa frente a 5 MPa) también mejora sustancialmente el aprovechamiento del hidrógeno.
A medida que avanza la tecnología de electrólisis, se prevé una mayor adopción de las estaciones de hidrógeno integradas, lo que impulsará la demanda de compresores de diafragma de 1,5 MPa a 45 MPa. Nuestra empresa cuenta con una amplia capacidad de diseño y fabricación para ofrecer soluciones personalizadas para este escenario de aplicación. Con la creciente proporción de producción de hidrógeno verde, se prevé la proliferación de estaciones integradas, lo que ampliará tanto las posibilidades de aplicación de los compresores de diafragma como nuestra cartera de productos, a la vez que ofrecerá soluciones innovadoras de repostaje.
Sin embargo, persisten desafíos en el desarrollo de estaciones de hidrógeno integradas y sus compresores asociados, como los altos costos de la electrólisis, la clasificación química peligrosa del hidrógeno y una infraestructura de hidrógeno incompleta. Abordar eficazmente estos problemas será crucial para el avance de los sistemas integrados de energía de hidrógeno.
Hora de publicación: 27 de febrero de 2025