Aquest article ha estat escrit originalment en castellà. L'hem traduït automàticament per a la vostra comoditat. Tot i que hem fet esforços raonables per a aconseguir una traducció precisa, cap traducció automática és perfecta ni tampoc pretén substituir-ne una d'humana. El text original de l'article en castellà podeu veure'l a El proyecto Hyrelec impulsa la recuperación de H2 para su utilización como combustible
El projecte fa un pas cap a davant en la recerca i desenvolupament d'energies renovables
El projecte Hyrelec impulsa la recuperació d'H2 per a la seva utilització com a combustible
Redacció Interempresas15/05/2013
El Institut Tecnològic Metalmecánico en col·laboració amb l'Institut Tecnològic de l'Energia mitjançant el projecte Hyrelec han estudiat l'aprofitament de l'hidrogen residual generat en les indústries d'anodizado a fi d'obtenir un valor afegit en el procés industrial i rendibilitzar un subproducte. L'objectiu general d'aquest projecte és la recuperació d'H2 en processos electroquímics industrials per a la utilització del mateix amb finalitats energètiques, concretament com a combustible. També, es busca ampliar el camp d'aplicació d'aquest projecte de manera que la tecnologia desenvolupada pugui incorporar-se a altres sectors interessats a utilitzar hidrogen com a font energètica. Aquest projecte de R+D compta amb el finançament de l'Impiva dins del Programa de Projectes en Col·laboració, nº formi expedient Imdeca/2012/26.
Una de les conclusions a les quals ha arribat l'estudi té a veure amb l'obtenció d'energia a través de les capes protectores de metall en diferents superfícies. D'aquesta manera, per a l'estudi del procés d'anodizado s'ha comptat amb la col·laboració de l'empresa del sector Alvarez Schaer S.A. L'estudi de l'aprofitament de l'hidrogen s'ha desenvolupat a través d'una simulació d'un procés d'anodizado en un pilot pre-industrial, dissenyant-se un sistema de captació d'hidrogen compost per borses de polipropilè, facilitades per l'empresa col·laboradora, i un sistema d'aspiració i canalització de l'hidrogen amb posterior sistema de tractament de gasos i mesurament. Amb aquest sistema s'han aconseguit concentracions entre un 4 i un 7% d'hidrogen a un cabal de 40 ml/min de producció i s'ha arribat a recuperar fins a un 40% de l'hidrogen residual generat pel procés d'anodizado. Els mateixos resultats de concentració van ser registrats a escala real en l'empresa. Dins del marc del projecte s'ha posat a punt un mètode cromatogràfic per a la determinació d'hidrogeno en barreges gasoses.
Muntatge experimental d'anodizado d'alumini i aprofitament d'hidrogen.
Les mostres obtingudes tant en les proves experimentals amb el prototip d'anodizado com els mostrejos realitzats en l'empresa es van portar a analitzar a un laboratori homologat per obtenir concentracions de possibles contaminants. Els resultats de les analítiques no van presentar impureses sent els components majoritaris l'hidrogeno i l'aire procedent de l'ambient.
El projecte Hyrelec va dur a terme una proposta de recuperació d'H2
El tractament proposat per a la recuperació de l'hidrogen de les plantes d'anodizado té les següents etapes: captació, concentració, emmagatzematge, combustió.
Per a l'etapa de concentració s'ha seleccionat la tecnologia d'adsorció per oscil·lació de pressió com la més adequada per concentrar l'hidrogen procedent de l'anodizado d'alumini. En el desenvolupament del projecte, també s'han avaluat i desenvolupat adsorbents específics per al tractament dels possibles contaminants que poguessin estar presents en gasos procedents de l'anodizado d'alumini o altres processos de producció d'hidrogeno.
Quant a l'etapa d'emmagatzematge, s'ha detectat que la tecnologia d'hidrogeno comprimit és la més viable per emmagatzemar l'hidrogeno obtingut. A més, s'han estudiat tres supòsits diferents de concentració d'hidrogen en el sistema de captació, 5%, 15% i 45% per a l'estudi de viabilitat econòmica. El segon dels supòsits podria aconseguir-se mitjançant petites millores d'estanqueïtat en el procés de captació desenvolupat en el projecte.
L'estudi contempla una comparativa amb altres sistemes convencionals de producció d'hidrogen
El gràfic mostra la comparació de les tecnologies existents al mercat per a la producció d'hidrogen i l'aprofitament desenvolupat en aquest projecte.
D'aquesta comparativa, l'aprofitament dels banys d'anodizado destaca enfront de les altres tecnologies pels següents punts:
- No comporta despeses de producció (ni d'inversió ni d'explotació)
- No comporta despeses ni de transport des de l'origen fins als usuaris (per tant, tampoc de compressió i emmagatzematge per a fonts mòbils)
- No té contaminants específics ni es troba barrejat amb CO/CO2, només diluït en aire pel que no ha de tenir etapa de purificació només de concentració
- No consumeix cap tipus de recurs natural: carbó, combustibles fòssils, etc.
- La seva producció no genera emissions de CO2
- No té despeses energètiques addicionals en la seva etapa de producció
Al no contenir contaminants pot ser aprofitat segons els valoris límits de components de la norma UNEIX-ISO 14687:2006 per a hidrogen com a combustible. L'únic inconvenient és la baixa concentració oposada, no obstant això supera l'índex d'inflamabilitat de l'hidrogen, 4%, i a més existeixen una sèrie de millores en el procés que poden comportar a augmentar aquest percentatge fins a valors per sobre del 15% sense pràcticament canvis, podent competir amb un procés de gasificació de carbó amb jaç fix.
Un altre aspecte que destaca el projecte és la viabilitat econòmica del projecte que es troba condicionada a el % de recuperació d'hidrogen obtingut i a la possibilitat d'utilització directa com a combustible. Des del punt de vista energètic l'hidrogen genera anualment 182 W/m2 processat dels quals el 38% són fàcilment recuperables.
Aquest gràfic mostra la recuperació energètica i els costos d'inversió que suposaria l'aprofitament de l'hidrogen.
Com a conclusions finals, l'estudi de l'aprofitament de l'hidrogen residual generat en les empreses d'anodizado mostra que existeix potencial per a la seva recuperació com a combustible després d'un procés de concentració i emmagatzematge. S'ha comprovat que s'aconsegueixen recuperacions d'un 38% de l'hidrogen produït obtenint 182 W/m2 de superfície anodizada. A més, aquest combustible constitueix una font d'energia neta ja que no genera emissions de CO2 addicionals ni consumeix combustibles fòssils ni carbó en la seva producció. També s'ha demostrat que no conté contaminants, per la qual cosa no necessita un sistema de purificació posterior, només de concentració i emmagatzematge.
La següent imatge mostra una part del procés industrial d'anodizado.
Un punt a tenir en compte són les aplicacaciones del sistema de recuperació. Així para l'etapa de combustió, s'han previst diferents aplicacions d'aprofitament del poder calorífic de l'hidrogen dins de la mateixa empresa, entre les quals calen destacar:
- Assistent de calderes existents
- Combustió en calderes d'hidrogen combinat amb oxigen
- Cambres de combustió amb bescanviadors de calor per a escalfament de cubes de banys
Empreses o entitats relacionades
Instituto Tecnológico Metalmecánico, Mueble, Madera, Embalaje y Afines
