El año pasado fue un récord para la industria de aerogeneradores de energía eólica del Reino Unido.
La generación eólica alcanzó su nivel más alto hasta la fecha, con 17,2 GW el 18 de diciembre, mientras que la energía eólica alcanzó su mayor participación en la producción de energía del Reino Unido, con un 60% el 26 de agosto.
Sin embargo, ocasionalmente, los enormes parques eólicos marinos bombean mucha más electricidad de la que el país necesita, como durante el primer cierre de Covid-19 la primavera pasada, cuando la demanda de electricidad disminuyó.
Pero, ¿y si pudieras usar ese exceso de poder para otra cosa?
«Nuestro objetivo es generar hidrógeno directamente a partir de la energía eólica marina», dice Stephen Matthews, líder de hidrógeno en la consultora de sostenibilidad ERM.
El proyecto de su empresa, Dolphyn, tiene como objetivo equipar turbinas eólicas flotantes con equipos de desalinización para eliminar la sal del agua de mar y electrolizadores para dividir el agua dulce resultante en oxígeno y el buscado hidrógeno.
Plan de planta de hidrógeno offshore
La idea de utilizar el exceso de energía eólica para producir hidrógeno ha despertado un gran interés, sobre todo porque los gobiernos buscan avanzar hacia sistemas de energía más ecológicos en los próximos 30 años, según los términos del acuerdo climático de París.
Se prevé que el hidrógeno sea un componente importante en estos sistemas y se puede utilizar en vehículos o en plantas de energía. Pero para que eso suceda, la producción del gas, que produce cero emisiones de gases de efecto invernadero cuando se quema, deberá aumentar drásticamente en las próximas décadas.
Matthews dice que el proyecto de su empresa apenas está en marcha, con un sistema prototipo que utiliza una turbina eólica flotante de aproximadamente 10 megavatios de capacidad planificada, pero aún no construida.
Es posible que el sistema tenga su base en Escocia y el objetivo sea comenzar a producir hidrógeno alrededor de 2024 o 2025.
Pero hay muchas otras empresas en esta área además de Dolphyn.
El fabricante de turbinas eólicas Siemens Gamesa y la empresa de energía Siemens Energy están invirtiendo 120 millones de euros (145 millones de dólares; 105 millones de libras esterlinas) en el desarrollo de una turbina marina con un electrolizador incorporado.
La empresa alemana de energía Tractebel está explorando la posibilidad de construir una planta de producción de hidrógeno en alta mar a gran escala impulsada por turbinas eólicas cercanas; y Neptune Energy, con sede en el Reino Unido, está tratando de convertir una plataforma petrolera en una estación de producción de hidrógeno, que bombeará hidrógeno a tierra hacia los Países Bajos a través de tuberías que actualmente transportan gas natural.
Derechos de autor de la imagen de la plataforma petrolera Q13a Neptune Energy
pie de foto Hay planes para convertir esta antigua plataforma petrolera del Mar del Norte en una planta de producción de hidrógeno
Todo el entusiasmo en torno a la energía eólica híbrida y los sistemas de generación de hidrógeno se debe en parte a los compromisos climáticos, pero también a la economía.
Los electrolizadores de hidrógeno a gran escala están cada vez más disponibles, mientras que los costes de instalación de turbinas eólicas han caído «drásticamente», dice James Carton, profesor asistente de energía sostenible en la Dublin City University.
Él y otros creen que es el momento adecuado para iniciar la electrólisis de hidrógeno a gran escala en el mar, aunque la idea ha existido durante muchos años.
Pila de electrolizadores ITM Power copyright de la imagen ITM POWER
Pie de foto Las pilas de electrolizadores descomponen el agua de mar en hidrógeno y oxígeno.
Oyster es otro proyecto más en esta área e involucra a un consorcio de empresas que incluye a la empresa energética danesa Ørsted y a los especialistas británicos en electrolizadores ITM Power, entre otros.
En primer lugar, una turbina eólica alimentará un electrolizador en tierra que producirá hidrógeno. El dispositivo estará expuesto a la niebla del mar para simular, hasta cierto punto, el duro entorno al que se enfrentan los equipos marinos. ITM tiene la intención de diseñar un sistema lo suficientemente compacto como para caber en una sola turbina eólica.
El director ejecutivo de la empresa, Graham Cooley, señala que es mucho más fácil almacenar moléculas como el hidrógeno que los electrones en las baterías.
«Todas las empresas de energía renovable … se han dado cuenta de que tienen un nuevo producto», agrega. «Ahora pueden suministrar moléculas renovables a la red de gas y la industria».
El consorcio Oyster espera haber mostrado un demostrador de su sistema en 18 meses.
ITM Power Electrolyserimage copyrightITM Power
pie de imagen Plan de ITM para construir una unidad de producción de hidrógeno que pueda caber en una turbina eólica
Entre los muchos usos potenciales del hidrógeno se encuentra como combustible para calderas de gas en los hogares. Convertir la red de gas doméstico para proporcionar hidrógeno y equipar los hogares con calderas capaces de quemarlo sería una tarea enorme.
Sin embargo, significaría que el exceso de energía eólica podría, en principio, utilizarse para suministrar este sistema gigante, lo que significa que muy poca de esa energía se desperdiciaría, dice Carton, refiriéndose a las tuberías principales de gas esparcidas por el Reino Unido e Irlanda: «Nosotros tener un tanque grande, es solo un tanque realmente largo en el suelo «.
Para algunos, todo esto es muy emocionante. Pero aún quedan obstáculos por superar. Un portavoz del organismo de la industria de la energía eólica WindEurope afirma que, si bien el hidrógeno renovable producido mediante electrólisis eólica es «preparado para el futuro», se requiere una década más o menos de desarrollo tecnológico antes de que estos sistemas tengan un impacto mayor.
Jon Gluyas, presidente de Ørsted / Ikon en geoenergía, captura y almacenamiento de carbono en la Universidad de Durham, agrega que la verdadera pregunta es si es rentable instalar dicho equipo a escala. Los defensores, como era de esperar, argumentan que sí, pero con los sistemas de energía la prueba solo está en el pudín. En última instancia, el profesor Gluyas dice que se necesitará una combinación de diferentes tecnologías y enfoques para que países como el Reino Unido sean neutrales en carbono.
Para Carton, la visión sigue siendo tentadora. Los esquemas que resuelven el problema de la variabilidad del viento utilizando el exceso de energía para un buen uso podrían ser transformadores, argumenta: «Cambiarán la forma en que vemos las energías renovables».
