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Mesa redonda: El Hidrógeno como combustible alternativoIlustre Colegio Oficial y Asociación de Químicos de Madrid – ANQUE

14 de noviembre de 2017

Hidrógeno y pilas de combustible en la transición energética

Antonio González García-CondePresidente de la Plataforma Tecnológica Española

del Hidrógeno y las Pilas de Combustible

Contenido

1. Introducción: El H2 en la transición energética.2. Producción de hidrógeno.3. Almacenamiento de hidrógeno.4. Transporte y Distribución de hidrógeno.5. Utilización del hidrógeno:

a) En el transporte.b) En aplicaciones estacionariasc) Para almacenamiento de energía:

Power to Fuel, Power to Power, Power to Gas

Pilas de Combustible

Antonio González García-Conde


Hydrogen Council(Enero 2017)


7 septiembre, 2017

Mitsui & Co, Plug Power, Faber Industries, Faurecia, First Element Fuel (True Zero), Gore y

Toyota Tsusho


Hidrógeno: 7 funciones en la descarbonización de los principales sectores de la economía

El hidrógeno, como vector energético, permite nuevos vínculos entre la oferta y demanda deenergía, tanto en forma centralizada como descentralizada, lo que podría aumentar la flexibilidadglobal del sistema. Mediante la conexión de las diferentes redes de transmisión y distribución deenergía, se pueden hacer llegar fuentes de energía bajas en carbono a las aplicaciones de uso final,cuya descarbonización supone un reto, incluyendo el transporte, la industria y los edificios.


La Producción del Hidrógeno

El hidrógeno no es un recurso natural, el hidrógeno hay que producirlo


Producción de Hidrógeno

Energía Nuclear Energías Renovables Energía Fósil

Calor Biomasa

Energía Mecánica

Foto-electrólisis

Gasificación

Conversión Química

Termólisis

Electricidad

Foto-biólisisElectrólisis

Hidrógeno CO2

Foto-catálisis

Transporte

Combustible alternativo

Industria

Materia prima

Comercial y Residencial

Calor y Potencia


El hidrógeno es un portador deenergía flexible que puede serproducido a partir de cualquier fuentede energía primaria y se puedetransformar eficazmente en cualquierforma de energía para diferentesaplicaciones de uso final.

Fuente: DoE – H2@Scale

• El 96% se produce a partir de combustibles fósiles• El 95% de la producción es “cautiva” (se consume

“in situ”)

Producción Anual de Hidrógeno ~ 7,5 EJ 61 Mt , 700 bcm

Fuente: IEA 2014

El H2 es particularmente adecuado para su uso en pilas de combustible que

utilizan de manera eficiente el hidrógeno para generar electricidad.

Producción de Hidrógeno: Aplicaciones


Producción del Hidrógeno: Costes

DOE Hydrogen and Fuel Cells Program11/12/2014


Nuevas oportunidades de mercado para los electrolizadores

Producción de Hidrógeno Electrolítico

Fuente: Development of Water Electrolysis in the EU, E4Tech, Element Energy, FCH JU, (Febrero 2014)


HRS: Hydrogen Refueling Station

Nuevas oportunidades de mercado para los electrolizadores

Producción de Hidrógeno Electrolítico

Fuente: IEA Annex 30 Workshop, Herten, April 20-21, 2015

Fuente: Fraunhofer ISE


Fuente: DOE H2 & Fuel Cell Program

Producción de Hidrógeno: Madurez de la tecnología


El almacenamiento del Hidrógeno

El hidrógeno es muy ligero, ocupa mucho volumen.


Propiedad H2 Metano Propano Gasolina

Poder Calorífico Inferior (MJ/kg) 120 50 46.3 44.5

Densidad (kg/Nm3) 0.09 0.72 1.87 0.73

(kg/l)

Poder Calorífico Inferior (MJ/m3) 10.79 35.9 86.58 31.67

(MJ/l)

Almacenamiento del Hidrógeno


Transporte de Hidrógeno

Infraestructura y Logística de Distribución y Entrega de

Hidrógeno.

Transporte de Hidrógeno

Infraestructura y Logística de Distribución y Entrega de

Hidrógeno.


Infraestructura de transporte, distribución y entrega de H2 :Modos de distribución

Transporte y Distribución del Hidrógeno

Producción centralizada y compresión

Semirremolque H2GC

Producción centralizada y licuación

Semirremolque H2L

Gasoducto

Aplicaciones

Industria

Estacionario

Transporte


El hidrógeno para almacenamiento de energía

- Integración de renovablesPower to Fuel, Power to Power, Power to Gas

Utilización del Hidrógeno


Almacenamiento de energía con Hidrógeno

El hidrógeno permite almacenar energía de bajo carbono tanto en pequeñascantidades bajo requisitos de espacio y peso restringidos, como es el caso de losvehículos eléctricos de pila de combustible (FCEVs), como en grandes cantidades durantelargos períodos de tiempo, para su uso en generación de potencia y calor:

“Power to Fuel” , “Power to Power” o “Power to Gas”.

Fuente: Fraunhofer ISE, 2015


Almacenamiento de energía con Hidrógeno

Fuente: H2B2

Hydrogen

Electricidad, Gas Natural e Hidrógeno

Economía Circular

Conclusiones



El aumento de la participación de las ER conduce a desequilibrios de oferta y demanda de energía

La infraestructura necesita una transformación importante

Capacidad de amortiguamiento global basada principalmente en fuentes fósiles

Algunos usos energéticos son difíciles de electrificar a través de la red o con baterías:• Transporte de largo alcance• Industria de alto consumo

energético• Parte de la calefacción

residencial

El carbono necesita ser reutilizado para descarbonizar la materia prima

Fuentes de energíaEspina dorsal del sistema energético Uso final

Fuente: Hydrogen Council

Hidrógeno como portador de energía de emisión cero, necesario para superar los desafíos de la transición energética



Muchas gracias su atención

Hidrógeno y Pilas de Combustibleen la transición energética

Antonio González García-CondePresidente de la PTE del Hidrógeno y las Pilas de Combustible

www.ptehpc.org

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