Cómo el almacenamiento de energía verde puede impulsar las energías renovables
Los sistemas de energía renovable, como la eólica y la solar, nos proporcionan energía limpia a partir de recursos naturales, lo que reduce nuestra dependencia de los combustibles fósiles contaminantes y, a menudo, importados. Sin embargo, estas fuentes de energía renovable son variables —dependen de la luz solar o de las condiciones del viento— y la producción no siempre se ajusta a la demanda.
Almacenamiento mediante hidrógeno verde
«La transición hacia la energía verde requiere algo más que el desarrollo de tecnologías limpias», señala Angela Mary Thomas, coordinadora del proyecto AMBHER(se abrirá en una nueva ventana) de Tecnalia(se abrirá en una nueva ventana) en España. «También se necesitan soluciones de almacenamiento innovadoras». El almacenamiento de hidrógeno verde es una de las formas de apoyar esta transición. El excedente de electricidad renovable puede convertirse en hidrógeno mediante electrólisis, para luego almacenarse, transportarse y utilizarse posteriormente en pilas de combustible, en el transporte o en procesos industriales. «El principal reto para el almacenamiento de hidrógeno verde es que el hidrógeno tiene una baja densidad energética volumétrica», explica Thomas. «Almacenarlo directamente suele requerir materiales especializados o recipientes a alta presión, a menudo a temperaturas muy bajas. Convertir el hidrógeno en moléculas simples como el amoníaco puede facilitar el almacenamiento a largo plazo, pero la conversión y la recuperación también implican pérdidas de energía y equipos adicionales».
Almacenamiento de hidrógeno mediante marcos organometálicos y amoníaco
El proyecto AMBHER, financiado con fondos europeos, tenía como objetivo impulsar el desarrollo de estas tecnologías de almacenamiento de hidrógeno, tanto para el almacenamiento a corto plazo como para el almacenamiento a largo plazo, y sentar las bases para su eventual comercialización. Para ello, el proyecto reunió a un consorcio de dieciséis socios de seis países, con áreas de especialización que abarcaban desde la ciencia de los materiales aplicada hasta el suministro de energía a gran escala. Para el almacenamiento a corto plazo, el equipo desarrolló novedosos marcos organometálicos (MOF, por sus siglas en inglés) ultraporosos. Los MOF son materiales porosos con forma de jaula, formados por iones metálicos conectados entre sí mediante moléculas orgánicas, a los que el hidrógeno puede adherirse. Esos MOF pueden integrarse en depósitos de almacenamiento de nuevo diseño para aplicaciones de transporte. El almacenamiento de hidrógeno a largo plazo implica la producción segura y sostenible de amoníaco. Para ello, se desarrollaron nuevos catalizadores y membranas, que se integrarán en reactores de membrana para la intensificación del proceso. El objetivo era lograr un procesamiento eficiente en el uso de recursos y una síntesis de materiales de bajo coste, con el fin de reducir las necesidades de materiales y energía, a la vez que se apoyaba la competitividad industrial europea. «De este modo, hemos podido impulsar métodos complementarios para el almacenamiento de hidrógeno en diferentes escalas temporales», afirma Thomas. «Eso puede contribuir a que las cadenas de valor de las materias primas sean más resilientes, sostenibles y seguras, al reforzar las capacidades europeas en el diseño y la fabricación de catalizadores avanzados, membranas y materiales nanoporosos».
Un sistema energético europeo climáticamente neutro
El proyecto logró demostrar la viabilidad de las soluciones de almacenamiento propuestas. Por lo tanto, AMBHER representa un paso concreto hacia un sistema energético europeo seguro, circular y climáticamente neutro. Además, proporciona una base tecnológica para la posterior demostración industrial y el despliegue comercial. Durante la ejecución se identificaron varios retos técnicos relacionados con el desarrollo de materiales. La hoja de ruta tecnológica de AMBHER prevé que la comercialización definitiva de ambas soluciones tardaría entre siete y once años, lo que requeriría una inversión continua en el desarrollo de materiales novedosos, desde la escala de laboratorio hasta el mercado. Los desarrolladores de la tecnología AMBHER esperan explotar ambas soluciones de almacenamiento mediante patentes, diseños industriales y acuerdos de licencia de los materiales y procesos desarrollados. También se puede explorar el uso industrial directo de la síntesis de amoníaco mediante sistemas integrados de reactores catalíticos de membrana con vistas a acuerdos de licencia o transferencia de tecnología a productores de amoníaco y proveedores de tecnología.
