En los últimos años, la energía del hidrógeno ha resurgido como un tema crucial en el sector de las energías renovables. La industria del hidrógeno se ha catalogado explícitamente como una de las industrias emergentes de vanguardia clave para el desarrollo, junto con sectores como los nuevos materiales y los productos farmacéuticos innovadores. Los informes destacan 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 subproductos industriales (21%), el hidrógeno derivado 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, producido mediante electrólisis, y otros métodos siguen siendo marginales. En consecuencia, las estaciones de repostaje de hidrógeno actuales adoptan principalmente el siguiente modelo de producción, almacenamiento y transporte: las empresas petroquímicas en zonas remotas producen hidrógeno a partir de combustibles fósiles, lo comprimen a baja presión (normalmente ~1,5 MPa) hasta ~20 MPa mediante compresores y lo almacenan en remolques cisterna de 22 MPa. Posteriormente, el hidrógeno se transporta a las estaciones de repostaje, donde se somete a una segunda compresión hasta 45 MPa para vehículos con pila de combustible. Este modelo, espacialmente fragmentado, incrementa los costes de transporte, los gastos de equipamiento y el tiempo de procesamiento, a la vez que se ve limitado por la producción de hidrógeno gris, que depende de combustibles fósiles.
Además, según la normativa vigente, el hidrógeno se clasifica como una sustancia química peligrosa, inflamable y explosiva. Por consiguiente, los proyectos de producción de hidrógeno se concentran principalmente en parques químicos remotos con estrictos requisitos de seguridad y medioambientales.
Gracias al avance de la tecnología de electrólisis, el coste de producción del hidrógeno verde está disminuyendo gradualmente. Al mismo tiempo, las políticas medioambientales, como la limitación de la demanda de carbono y la neutralidad de carbono, impulsan al hidrógeno verde a convertirse en una dirección crucial para el futuro desarrollo de la energía gaseosa. La Agencia Internacional de Energía predice que para 2030, las tecnologías de hidrógeno bajas en carbono, como la electrólisis, representarán el 14 % del mercado del hidrógeno, influyendo significativamente en la configuración de las estaciones de servicio. La producción basada en la electrólisis, con su materia prima sencilla 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 a 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 repostaje 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 bajas tasas de utilización de 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 único compresor de diafragma, lo que reduce significativamente los costes de equipo y tiempo. El umbral de presión de admisión más bajo (1,5 MPa frente a 5 MPa) también mejora sustancialmente el aprovechamiento del hidrógeno.
Con el avance de la tecnología de electrólisis, se prevé una mayor adopción de las estaciones de hidrógeno integradas, impulsando la demanda del mercado de compresores de diafragma de 1,5 MPa a 45 MPa. Nuestra empresa cuenta con amplias capacidades de diseño y fabricación para ofrecer soluciones personalizadas para este escenario de aplicación. Con el creciente porcentaje de producción de hidrógeno verde, se proyecta que las estaciones integradas se multipliquen, ampliando tanto las perspectivas de aplicación de los compresores de diafragma como nuestra cartera de productos, a la vez que ofrecemos soluciones innovadoras de repostaje.
No obstante, persisten desafíos en el desarrollo de estaciones de hidrógeno integradas y compresores asociados, como los altos costos de la electrólisis, la clasificación química peligrosa del hidrógeno y la infraestructura incompleta en este campo. Abordar eficazmente estos problemas será crucial para el avance de los sistemas integrados de energía de hidrógeno.
Fecha de publicación: 27 de febrero de 2025