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Dec 08, 2023

Este reactor de hierro podría desempeñar un papel crucial en el almacenamiento y transporte de hidrógeno

Sostenibilidad: en Eindhoven, el equipo de estudiantes SOLID presentó una instalación que

Sostenibilidad -En Eindhoven, el equipo de estudiantes SOLID dio a conocer una instalación que puede almacenar y transportar hidrógeno mediante el uso de hierro.

Rápidamente podemos llamarlo el desafío de transición energética más importante: el almacenamiento y transporte de energía verde. Los Países Bajos están totalmente comprometidos con la energía eólica y solar, pero la red eléctrica debe arreglarse. Con numerosos proyectos, consorcios europeos y unos ochocientos millones en subvenciones, el Gobierno central apuesta por el hidrógeno verde. Pero la pregunta también se aplica allí: ¿cómo organizaremos el almacenamiento y la distribución?

“Ya existe una infraestructura de oleoductos, pero esa red está orientada a los cinco grandes clusters industriales. Ellos son los responsables del treinta por ciento de las emisiones industriales de CO2, y el sexto cluster -'el resto'- es responsable del otro setenta por ciento. Todas estas empresas están separadas de la red de hidrógeno, por lo que su capacidad para ser más sostenibles es más limitada", explica Timme ter Horst, director comercial del equipo de estudiantes SOLID.

Por lo tanto, el equipo ha desarrollado una solución descentralizada independiente de esta infraestructura. Esa solución se presenta bajo la forma de SIR One (Steam Iron Reactor), que SOLID ha construido con la ayuda de los socios del proyecto RIFT, TU/e, DNV y Metalot y el proveedor de subsidios Metropool Regio Eindhoven. El reactor se construyó en base a una técnica de almacenamiento de hidrógeno utilizando hierro, y SIR One puede almacenar un kilogramo de hidrógeno y requiere veinte kilogramos de hierro para hacerlo.

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"Con hierro, puede almacenar hidrógeno de manera muy compacta. La materia prima tiene una alta densidad de energía y puede almacenar hasta tres veces más hidrógeno por volumen que si almacena hidrógeno a alta presión. Este es ahora el método más común", Max Winkel. aclarado Se tomó un descanso de su maestría en Física Aplicada y Fusión Nuclear este año académico para trabajar como gerente de equipo en SOLID.

El almacenamiento de hidrógeno en el hierro funciona de la siguiente manera. La reacción del hidrógeno con el óxido de hierro (óxido en la lengua vernácula) crea dos productos: hierro y agua. Aquí, el hierro actúa como medio de almacenamiento. Luego, para suministrar hidrógeno, SOLID agrega vapor a la plancha. Esto, a su vez, da como resultado hidrógeno y óxido de hierro. El resultado es un ciclo en el que el hierro funciona como almacenamiento sostenible de hidrógeno. “El objetivo es que el hierro que ponemos en el reactor pueda pasar por ese ciclo al menos veinte veces”, dijo. Además, el hierro es el elemento más abundante en la tierra y tiene menos restricciones de seguridad que el hidrógeno”, dijo Winkel. Esta combinación lo convierte en una alternativa de bajo costo para el almacenamiento y distribución de hidrógeno a gran escala.

Cuando Winkel se unió al equipo, pensó que la tecnología sonaba relativamente simple. "No entendía por qué el concepto no estaba en el mercado hace mucho tiempo. Ahora lo sé mejor (risas). Como físico, nunca me preocupo por el perno que debo unir a dos partes. Descubrí este año cómo difícil es tener una tecnología lista para el mercado".

El equipo se basa en la tecnología desarrollada por sus predecesores. En 2020, el equipo de estudiantes y el consorcio Metal Power desarrollaron el primer incinerador industrial de polvo de hierro. Eso resultó en la escisión RIFT, que recaudó dos millones en inversión a fines del año pasado. Ter Horst: "Este concepto ahora tiene éxito fuera de SOLID; tomamos una decisión consciente de hacer algo diferente".

Ter Horst cree que sus antecesores son realmente exitosos, y eso sí genera ciertas expectativas. Como gerente comercial, analiza dónde encaja esta tecnología muy joven entre los gigantes de la energía. O, como él lo llama, "explorar diferentes mercados para el hidrógeno".

"El mercado en torno al hidrógeno está muy publicitado, pero ¿para qué lo usaremos realmente? Nuestra respuesta es: hacer que la industria pesada sea más sostenible. Eso significa los sectores que necesitan temperaturas muy altas para sus procesos de producción. Hay seis clústeres industriales. , cinco de los cuales están conectados a la infraestructura de gasoductos para gas. El sexto clúster no es un clúster, sino 'el resto'. Considere productores de cerámica, vidrio y papel. No tienen acceso directo a la infraestructura para hidrógeno. Ahí es donde queremos centrarnos porque nuestra solución está descentralizada".

Además, el almacenamiento estacional de hidrógeno también es un área de aplicación en la que SOLID se está enfocando. Winkel: "El verano pasado, los Países Bajos tuvieron un gran excedente de electricidad. En esos momentos, quieres producir hidrógeno y almacenarlo para usarlo más tarde. Las cavernas de sal en el norte de los Países Bajos son la alternativa más mencionada, pero la desventaja es que no puede moverlos. Y entonces, nuevamente, necesita esa infraestructura. Nuestra solución se puede aplicar en cualquier lugar que desee ".

Eso deja una pregunta importante: ¿de dónde obtendrá SOLID todo ese hierro? "Estamos considerando si podemos usar residuos de hierro en nuestro reactor. Además: el hierro que ya no podemos usar, todavía es muy puro y puede usarse fácilmente para la industria del acero", dijo Winkel. SOLID es parte del proyecto "Hidrógeno en una economía circular" del KWR Watercycle Research Institute.

Aunque SIR One apenas se ha lanzado, ya se conocen sus sucesores. SIR Two debería poder almacenar quinientos kilovatios hora de hidrógeno; en 2027, SOLID quiere lanzar SIR Three en el puerto de Rotterdam. Ter Horst: "No estamos desarrollando un coche de carreras o un dron genial, sino una tecnología que tiene el potencial de ampliarse y puede tener un impacto".