Hidrógeno que se transporta como el gas, ¿Es el futuro?

Investigadores de Fraunhofer descubren como transportar el hidrógeno por los mismos conductos que el gas

El hidrógeno se considera una tecnología esperanzadora para conseguir alcanzar el objetivo de suministrar energía sin CO2. Por ello, investigadores de la Fraunhofer-Gesellschaft han desarrollado una tecnología para la separación energética y económica del hidrógeno del gas natural.

Esta tecnología de membranas, hace posible que ambas sustancias se dirijan juntas a través de la red nacional de gas natural y se aíslen una de otra en su destino final. En definitiva, un gran paso para el transporte y la distribución del hidrógeno como fuente de energía.

El gran problema del hidrógeno verde es el como trasladarlo del productor al consumidor. Razón por la que se ha creado el proyecto HYPOS (Hydrogen Power Storage & Solutions East Germany), para resolver este asunto. Para ello, han ideado el transportar el hidrógeno (H2) junto con el gas natural (cuyo componente principal es el metano, CH4). El director del grupo Fraunhofer IKTS, el Dr. Adrian Simon, indica:

“La ventaja de esta infraestructura es que permite introducir el hidrógeno también en la red de gas natural. Las dos sustancias pueden transportarse juntas en una sola línea. Una vez que llegan a su destino, podemos volver a separarlas cuando sea necesario.”

Para conseguirlo, entra en juego el carbono, formando una fina capa sobre sustratos cerámicos porosos en los que actúa como membrana, separando el gas natural y el hidrógeno entre sí. Desde Fraunhofer, lo explican:

“Hay varios procesos que intervienen en la producción de membranas, empezando por la síntesis de polímeros a medida. Los polímeros son sustancias formadas por macromoléculas ramificadas. A continuación, se aplican al sustrato poroso.

Cuando el polímero se calienta y se le quita el oxígeno al mismo tiempo, forma una capa de carbono en su superficie. Los poros del carbono tienen un diámetro inferior a un nanómetro, lo que los hace eficaces para la separación de gases. Se pueden emplear procesos físicos y químicos para adaptar aún más el comportamiento de separación de la membrana.”

Durante el proceso de separación, el hidrógeno y el gas natural son empujados a través de los módulos tubulares. Las moléculas de hidrógeno más pequeñas son empujadas a través de los poros de la membrana y llegan al exterior en forma de gas, mientras que las moléculas de metano más grandes son retenidas.

Como resultado, se obtiene hidrógeno con un grado de pureza del 80%. Después de realizar el proceso de filtrado del gas natural residual en un segundo paso de separación, finalmente se obtiene una pureza superior al 90%.

Dicho hidrógeno, puede ser utilizado en multitud de aplicaciones, tales como para el suministro energético en edificios, ya que cuando se quema, el hidrógeno genera energía y calor, y el único subproducto es el agua. Podría utilizarse en sistemas combinados de calor y energía o incluso en calderas de gas.

Los investigadores del Fraunhofer IKTS trabajan actualmente en la ampliación de la tecnología hasta un punto que permita la separación de mayores volúmenes de gas natural e hidrógeno. La construcción de prototipos ya está en marcha.

El objetivo, es crear una infraestructura inteligente de redes de distribución y estaciones de almacenamiento que ponga esta fuente de energía limpia a disposición de todas las regiones, por el momento, con planes de implantarlo en Alemania.

No es la primera vez que conocemos un descubrimiento de Fraunhofer relacionado con el hidrógeno, ya que el mes pasado os contábamos que habían desarrollado de pilas de combustibles basadas en amoníaco destinadas al sector marítimo y, un poco antes, la innovadora solución de almacenamiento de hidrógeno en forma de pasta denominada Powerpaste.