Tecnalia

Hidrógeno: Soluciones tecnológicas para toda su cadena de valor

Hyvolution, foro del hidrógeno

DESARROLLAMOS SOLUCIONES TECNOLÓGICAS PARA TODA LA CADENA DE VALOR DEL HIDRÓGENO, DESDE LA PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO VERDE Y SU DISTRIBUCIÓN EFICIENTE, HASTA SU APLICACIÓN EN LOS DISTINTOS SECTORES.

Credenciales y datos de valor sobre TECNALIA y el hidrógeno

  • Estamos implicados en un gran número de los proyectos del Corredor Vasco del Hidrógeno (BH2C) enmarcados en diferentes etapas de la cadena de valor del hidrógeno. Igualmente hemos tenido un papel de liderazgo en el desarrollo de su Hoja de Ruta Tecnológica.
  • Somos miembros de comité ejecutivo de la Asociación Española del Hidrógeno (AeH2), para quienes hemos gestionado la preparación de la Agenda Española del Hidrógeno.
  • Ekain Fernández es el coordinador del ”Hydrogen Distribution Technical Committee”, que forma parte del “Executive Committee” de la asociación “Hydrogen Europe Research.
  • Igualmente somos miembros del comité ejecutivo de la EERA – European Energy Research Alliance, en la que participamos en 12 de los 18 Joint Programmes, entre ellos el de Fuel Cells and Hydrogen.
  • Hemos creado la empresa H2SITE que aporta soluciones para la producción in-situ de hidrógeno de alta calidad. Estas soluciones pueden aprovechar flujos y corrientes de origen renovable, como biogás, bioetanol, biometanol, para producir hidrógeno verde.

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Tecnologías del hidrógeno (inglés)

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Casos de éxito de TECNALIA en hidrógeno
CASOS DE ÉXITO EN PRODUCCIÓN
casos-exito-tenalia-01-produccion-01-H24NewAge
Desarrollo de tecnologías avanzadas para la producción, almacenamiento y distribución de hidrógeno, y su transferencia industrial para la nueva era del hidrógeno en España (H24NewAge)
casos-exito-tecnalia-01-produccion-02-H2Basque
Tecnologías para impulsar la economía del hidrógeno en Euskadi (H2Basque). Desarrollo de tres prototipos de hidrógeno verde basados en tecnologías de electrólisis AEM, electrólisis PEM y ciclos termoquímicos.
Cadena de suministro de componentes duradera y sostenible para pilas de combustible y electrolizadores de alto rendimiento (SUSTAINCELL). Desarrollo de componentes clave para pilas de combustible y electrolizadores: electrodos para electrolizadores alcalinos y AEM, y reciclado de materiales críticos relacionados con los mismos
Reactor de membranas avanzado para la producción in situ de hidrógeno puro a pequeña y mediana escala (spin-off H2SITE). Integra la reacción y separación en una sola etapa. Reduce significativamente las necesidades energéticas del proceso de generación, reduciendo el coste. La generación in situ evita los procesos de compresión y transporte
Membranas y catalizadores para romper las barreras económicas y tecnológicas (MACBETH). Reactor de membrana catalítica (CMR) altamente eficiente para el procesamiento avanzado aguas abajo que combina una síntesis catalítica con las unidades de separación correspondientes en un solo reactor. El nuevo reactor garantiza plantas de producción sustancialmente más pequeñas y seguras y, reduce los costos operativos y de inversión
Reformado biogás mediante membranas para la producción descentralizada de hidrógeno (BIONICO): Construcción y demostración, en un entorno industrial relevante (planta de producción de biogás), de un nuevo concepto de reactor que integra la producción y separación de H2. Logra una conversión directa de biogás a hidrógeno puro en una sola etapa
CASOS DE ÉXITO EN LA DISTRIBUCIÓN, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO
Casos de éxito de distribución-H2SAREA
Desarrollo de soluciones tecnológicas avanzadas para la distribución segura de hidrógeno en la red de gas natural (H2SAREA): Desarrollo de nuevos productos/prototipos: Fijaciones, compresores, sistema de separación H2/CH4, quemadores para quemar mezcla H2-NG y combustible 100% H2 en calderas de condensación, y sensores para monitorización de H2 y sus mezclas con gas natural
Casos Éxito Distribución-HYGRID
Sistema de separación híbrido flexible para la recuperación de hidrógeno de las redes de gas natural (HYGRID). Diseño, escalado y demostración en condiciones industriales relevantes de una novedosa tecnología híbrida basada en membranas para la separación directa del hidrógeno de las redes de gas natural. Separación de hidrógeno a través de una combinación de membranas, separación electroquímica y TSA (temperature swing adsorption) que disminuye el costo total en la recuperación de hidrógeno
Casos Éxito Distribución-ARENHA
Materiales avanzados y reactores para el almacenamiento de energía a través de amoníaco (ARENHA). Tecnologías innovadoras para la cadena de valor del power-to-ammonia-to usage. El amoníaco es un excelente portador energético debido a su alta densidad de energía, composición libre de carbono, su amplio uso en la industria, y su relativa facilidad de almacenamiento
Casos Éxito-02-Distribución-04-EKARRIH2
Tecnologías clave para transporte de hidrógeno mediante portadores líquidos (EKARRIH2). Desarrollo de portadores líquidos avanzados de H2, y tecnologías de hidrogenación y deshidrogenación que permitan transportar grandes cantidades de hidrógeno a largas distancias a un coste competitivo y de manera medioambientalmente sostenible
Casos-Éxito-02-Distribución-05-HYSHORE
Investigación industrial para el transporte y logística del hidrógeno generado en parques eólicos marinos (HYSHORE). Soluciones tecnológicas en los campos de materiales, componentes, sistemas y sus procesos de fabricación vinculados a los diferentes problemas tecnológicos existentes en este campo
Casos-Éxito-02-Distribución-06-H2LEAK
Plataforma basada en simulación para la gestión avanzada y dinámica de fugas en la industria del hidrógeno (H2LEAK). Contempla simulaciones avanzadas de difusión e inflamabilidad del hidrógeno, la localización en gemelo digital del punto de fuga potencial. Ofrece recomendaciones dinámicas basadas en el plan de autoprotección
CASOS DE ÉXITO EN EL USO DE HIDROGENO
Casos-Éxito-03-Uso-01-H2HORNOS
Desarrollo de quemadores y hornos industriales que utilizan hidrógeno como combustible (H2HORNOS): Desarrollo de 2 quemadores industriales (0,15 y 1,5 MW) y validación en planta piloto para un uso industrial de H2 como combustible sustitutivo total o parcial de gas natural
Casos-Éxito-03-Uso-02-H-ACERO
Neutralidad climática en la industria siderúrgica basada en nuevas tecnologías y procesos con aplicación intensiva de hidrógeno (H-ACERO): Desarrollo de equipos avanzados, de consumibles como refractarios, de la fuente de combustible (H2) y del propio proceso productivo
Casos-Éxito-03-Uso-03-H2OCEAN
Investigación aplicada a sistemas sostenibles de movilidad urbana fluvial basados en energía del hidrógeno (H2OCEAN): Nueva generación de buques sostenibles basados en la propulsión mediante hidrógeno verde. Se avanza también en la digitalización y optimización de los activos de transporte marítimo
Casos-Éxito-03-Uso-04-ZENITH
Barco de calor residual cero (ZENITH): Despliegue del hidrógeno verde como vector energético de futuro en el sector naval para la descarbonización del sector. Uso del hidrógeno tanto en estado puro, como a través de portadores como el amoníaco o los bioalcoholes
Casos-Éxito-03-Uso-05-SHINEFLEET
Soluciones tecnológicas basadas en Hidrógeno para la movilidad inteligente sostenible de flotas autónomas de vehículos pesados (SHINE-FLEET). Desarrollo de sistemas inteligentes de repostaje de Hidrógeno y sistemas de propulsión innovadores cero emisiones, basados en hidrógeno, para camiones pesados
Casos-Éxito-03-Uso-06-DIGIZITY
Autobús urbano cero emisiones con sistema de propulsión basado en pila de combustible (DIGIZITY). Autobús urbano articulado de 18 metros, de IRIZAR, impulsado por pila de hidrógeno y baterías
Producción de hidrógeno

Desarrollamos soluciones para la producción de hidrógeno verde o, a gran escala y a un coste competitivo, empleando para ello energías renovables. Contemplamos la mejora de tecnologías para producir hidrógeno a partir de la hidrólisis del agua o a partir de biomasa, biogás, etanol, amoniaco, entre otros.

  • Tecnologías de electrólisis:
    • Alcalina convencional
    • PEM (Proton Exchange Membrane)
    • AEM (Anion Exchange Membrane)
    • SOEC (óxido sólido, alta temperatura)
  • Tecnología de reactor de membrana para producción de hidrógeno a través de Reformado/Descomposición de biogás, amoniaco, alcoholes (metanol, etc.)
soluciones de tecnalia en produccion de hidrogeno verde

En el ámbito de los reactores de membrana para la producción de hidrógeno de alta pureza, se constituyó la empresa H2SITE entre TECNALIA, la universidad de Eindhoven y la multinacional francesa Engie. H2SITE es una empresa con sede en el País Vasco que está enfocada al desarrollo de sistemas de generación distribuida de hidrógeno de alta pureza basados en la tecnología de reactores de membrana. H2SITE permite una producción de hidrógeno descentralizada.

DISTRIBUCIÓN, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO

Participamos en la adaptación de las infraestructuras de transporte de hidrógeno para distribuirlo desde la generación hasta el punto de uso, asegurando que su suministro llegue a todos los consumidores, por ejemplo, transportando el hidrógeno a través de las redes de gas existentes. En este ámbito actuamos tanto en el estudio del comportamiento de los materiales en contacto con hidrógeno, a fin de evitar la “fragilización por hidrógeno”, como en la separación de hidrógeno mediante membranas para permitir su uso final.

Damos también soporte al desarrollo de materiales y productos que facilitan el almacenamiento y el transporte del hidrógeno: tanques y depósitos de presión, conductos, válvulas… Es clave entender y conocer los efectos del hidrógeno en las propiedades mecánicas previniendo o minimizando el riesgo de fallo en las infraestructuras implicadas: tuberías, tanques, compresores, etc.

Asimismo, trabajamos con diferentes tecnologías (reactores de membrana, reactores de milicanales, etc.) para la producción de nuevos portadores energéticos (amoniaco, dimetiléter, ácido fórmico, metanol…), portadores líquidos que permiten transportar el H2 en condiciones de operación de presión y temperatura más cercanas a las ambientales, lo que supone una mayor facilidad de almacenaje y transporte y una mayor seguridad.

soluciones-tecnalia-distribucion-hidrogeno
Usos del hidrógeno

Nuestro objetivo es la adaptación de los procesos y sistemas para el uso del hidrógeno tanto en movilidad como en procesos industriales.

Uso de hidrógeno en el transporte: Uso del hidrógeno como combustible para vehículos pesados. Proporciona una larga autonomía y tiene un reducido tiempo de repostaje. Nuestras aplicaciones contemplan trenes, camiones y autobuses de hidrógeno, así como barcos.

Uso de hidrógeno en la industria. Tanto como materia prima para la industria química, como para descarbonizar sectores industriales difíciles de electrificar (siderurgia, acerías, refinerías, cementeras…). Trabajamos en la adaptación de los procesos industriales para que puedan utilizar hidrógeno.

soluciones de tecnalia para el uso de hidrogeno
Tecnologías transversales
  • Simulación y prototipado. Simulación y propotipado de componentes. Diseño, modelling, desarrollo y construcción de plantas piloto a escala semi-industrial. Desarrollo de bancadas de testeo ad-hoc (p. ej. para electrólisis)
  • Caracterización de materiales. Selección, definición y ensayos de materiales en contacto con hidrógeno (Slow strain rate test (SSRT), hydrogen induced cracking (HIC), C-Ring (CR) test, four-point bend (4PB) tests. etc.
  • Ingeniería de superficies. Recubrimientos y tratamientos superficiales multifuncionales: anticorrosión, tribológicos, para sensórica…
  • Sensórica. Para la operación y mantenimiento de la producción, transporte, almacenamiento y uso del hidrógeno: concentración de hidrógeno en mezclas, fugas, grado de corrosión de los materiales…
  • Electrónica de potencia. Nuestras tecnologías permiten convertidores de energía y sistemas eléctrico-electrónicos más compactos, eficientes, baratos, seguros y mejor conectados que mejoran la operación y el mantenimiento.
  • Recuperación de materiales valiosos. Tecnologías para la valorización de materiales críticos de electrolizadores y pilas de combustible.
  • Seguridad: Sensórica y metodologías para la detección de fugas de hidrógeno.
Infraestructuras de TECNALIA en hidrógeno
Alianzas estratégicas
Hydrogen Europe Research
Hydrogen Europe
Clean Hydrogen Partnership logo
Clean Hydrogen Partnership
European Clean Hydrogen Alliance
European Clean Hydrogen Alliance
IA hySafe: International Association on Hydrogen Safety
IA hySafe: International Association on Hydrogen Safety
Asociación Española del Hidrógeno
Logo Hydrogen Europe Research
Hydrogen Europe Research
PTE-HPC Plataforma Tecnológica Española del Hidrógeno y de las Pilas de Combustible
EERA
EERA-European Energy Research Alliance (Joint Programmes on Ocean Energy and Wind)