LAS TURBINAS DE GAS QUE PUEDEN FUNCIONAR CON EL ELEMENTO MáS ABUNDANTE DEL UNIVERSO

Las turbinas con capacidad de hidrógeno también pueden ayudar a reducir las emisiones al agregar más energías renovables a la mezcla de generación. El problema de la intermitencia aún depende de la energía renovable: el viento no siempre sopla y el sol no siempre brilla. Estas turbinas que queman hidrógeno pueden subsanar esas brechas generando energía confiable para la red cuando hay un excedente, en lugar de un déficit, de energía renovable.

No se puede ver ni oler hidrógeno, pero se sabe que está ahí cuando se oye un chirriante emergente cuando la celebración de una cerilla encendida por encima del tubo de ensayo. La fácil inflamabilidad del hidrógeno y su ligereza sin igual hacen que sea fácil entender por qué la NASA lo utiliza como combustible para cohetes. (También sucede que es el elemento más abundante en el universo).

Domado y almacenado de manera segura en un contenedor, el gas tiene otra virtud: cuando se quema y combina con el oxígeno, puede producir electricidad que produce cero emisiones de dióxido de carbono, solo agua y calor. Este matrimonio aparentemente perfecto, aunque potencialmente explosivo, ha tenido a la industria energética ya los ambientalistas entusiasmados con el potencial del hidrógeno como una alternativa de combustible limpio para generar electricidad. "Nuestros clientes de turbinas preguntan constantemente cómo pueden aprovechar el hidrógeno para generar energía con bajas emisiones de carbono", dice Jeff Goldmeer, quien trabaja en productos de turbinas de gas para GE Power. "Les digo a esos clientes: es posible en este momento".

Goldmeer, quien solía trabajar en la NASA realizando pruebas de combustión en su avión de investigación de baja gravedad, dice que las turbinas de gas de GE ya cuentan con una larga historia de combustión de hidrógeno mezclado con gas natural, que tiene una larga lista de beneficios, en una amplia gama de concentraciones GE ha instalado más de 70 turbinas de gas en los EE. UU., Asia y Europa que tienen actualmente o tienen una experiencia previa significativa en la quema de combustibles que contienen hidrógeno para generar electricidad. Juntos han acumulado más de 4 millones de horas de funcionamiento.

Por ejemplo, el sistema de combustión DLN 2.6e en las máquinas de HA de última generación de GE, la flota de turbinas de gas de más rápido crecimiento del mundo, tiene la capacidad de quemar combustible que contiene hasta un 50 por ciento (en volumen) de hidrógeno en ciertas aplicaciones. Tampoco es un accidente feliz. GE desarrolló la tecnología de combustión como parte de un programa del Departamento de Energía de EE. UU. Para hacer una turbina de gas capaz de quemar altas concentraciones de hidrógeno.

Y el hidrógeno también está disponible en muchas fábricas. Por ejemplo, el hidrógeno está presente en el gas de horno de coque y en el gas de alto horno que son subproductos del proceso de fabricación de acero, así como en los gases residuales de una refinería de petróleo. En lugar de quemar el gas rico en hidrógeno, los operadores de la planta pueden introducir este combustible en sus turbinas para generar energía para las plantas.

La refinería de petróleo Gibraltar-San Roque en España, donde la turbina 6B.03 de fabricación GE ha registrado miles de horas quemando una mezcla de gas combustible e hidrógeno. Esta misma máquina 6B.03 también está trabajando en una refinería de Corea del Sur, donde ha acumulado más de 20 años quemando una mezcla de combustible que contiene más del 70 por ciento de hidrógeno. Esta turbina incluso ha subido hasta una mezcla de hidrógeno del 90 por ciento.

Durante ocho años, una planta de petroquímicos en Louisiana también ha estado alimentando una mezcla de hidrógeno y gas natural a sus cuatro turbinas de gas 7F fabricadas por GE. Estas turbinas listas para el hidrógeno permitieron a los operadores de las plantas industriales ahorrar millones de dólares en sus suministros de gas natural, que sería el combustible "tradicional" para las máquinas.

Las turbinas listas para el hidrógeno también podrían desempeñar un papel importante en los esfuerzos mundiales para reducir las emisiones de carbono. Si combina hidrógeno con el suministro de gas natural a estas turbinas, puede eliminar una gran parte de las emisiones de carbono de una red. Por ejemplo, el uso de una mezcla del 5 por ciento de hidrógeno en el suministro de gas natural a la turbina de gas 9F.03 de GE reduce sus emisiones anuales de CO2 en casi 19,000 toneladas métricas. Una mezcla del 50 por ciento ahorra 281,000 toneladas, mientras que una mezcla del 95 por ciento reduce las emisiones de CO2 en la friolera de 1.04 millones de toneladas. Eso es equivalente a la huella de carbono anual de casi 70,000 estadounidenses. "La belleza de estas turbinas es su flexibilidad de combustible", dice Goldmeer. "Son parte de la solución".

Tanto en 2015 como en 2016, Alemania y el Reino Unido registraron en conjunto alrededor de 5 teravatios-hora de energía eólica "reducida", electricidad que podría haberse producido pero no fue posible, debido a la falta de demanda y otros factores. Eso es suficiente para alimentar a toda la India durante un día entero. Pero, ¿qué pasaría si todo lo que desperdiciara energía eólica pudiera ser utilizado para electrolizar el agua, un proceso que utiliza una corriente eléctrica para dividir el agua (H2O) en sus átomos constituyentes y generar oxígeno e hidrógeno? De esta manera, puede tener hidrógeno, un potente combustible con cero emisiones de carbono que se ha producido mediante el aprovechamiento de la energía eólica libre de carbono que de lo contrario se habría desperdiciado.

"Hay muchas formas de generar energía sin carbono, incluida la inyección de hidrógeno en toda la red de gas para generar electricidad a partir de las turbinas de gas existentes", dice Goldmeer. El ingeniero de GE apunta a una cita de Jules Verne, el padre francés de la escritura de ciencia ficción, cuyos libros estaban llenos de memorables profecías tecnológicas.

Verne dijo en 1874 que los dos componentes del agua, el hidrógeno y el oxígeno, "usados ​​solos o juntos", eventualmente le darían a la humanidad una fuente inagotable de calor y luz. "Parece que pudo haber estado terriblemente en lo cierto", dice Goldmeer.





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