Un nuevo procedimiento de producción de hidrógeno limpio y muy eficaz

El CEA Liten valida un sistema de producción de hidrógeno por electrolisis del vapor de agua a alta temperatura con unos rendimientos excepcionales. Concebido por el CEA para limitar los costes de investigación y de operación, este sistema presenta un rendimiento superior a 90%. Abre nuevas vías a los mercados de hidrógeno industrial y del hidrógeno energía.

El hidrógeno se utiliza en varios sectores industriales (química, agroalimentario, transformación del vidrio, siderurgia, microelectrónica). La electrolisis es también un procedimiento prometedor que puede ser útil en la cadena de conversión y de almacenamiento de las energías renovables intermitentes.

Pero su producción hoy por hoy se realiza muy mayoritariamente mediante reformado de metano/gas natural. El CEA está desarrollando un procedimiento alternativo por electrolisis del agua alimentada por corriente eléctrica. Si la fuente eléctrica está descarbonatada se puede limitar las emisiones de gases de efecto invernadero y ahorrar las energías fósiles.

Los diferentes procedimientos de electrolisis del agua se distinguen esencialmente por su temperatura de funcionamiento que condiciona la cantidad de electricidad por aportar para disociar la molécula de agua. Una etapa importante acaba de ser franqueada por el laboratorio de producción de hidrógeno del CEA Liten: un sistema electrolizador de alta temperatura (700°C) que produce hidrógeno a partir de vapor a 150°C y de electricidad con un consumo eléctrico de 3,9 kWh/Nm3 (1) de hidrógeno.

Este prototipo demuestra que es posible producir hidrógeno partiendo de calor a baja temperatura con unos rendimientos sin parangón gracias a una valorización máxima del calor en el sistema. Este sistema concebido por el CEA incluye un « stack » (acumulación de células, núcleo de la reacción de producción de hidrógeno) eficiente y optimizado en términos de coste, así como los componentes auxiliares necesarios para la gestión fluídica, térmica y eléctrica del sistema, con el fin de que sea autónomo. El sistema completo es compacto, aproximadamente del tamaño de una nevera. Puede producir entre 1 y 2,5 Nm3/h de hidrógeno. El calor de los gases de salida se recupera para precalentar los gases de entrada gracias a unos intercambiadores de calor de alta temperatura eficientes cuando el sistema funciona en modo ligeramente exotérmico. El rendimiento de este sistema ha sido medido y supera el 90 %, confirmando de este modo el potencial de esta tecnología.

Florence Lambert, directora del CEA Liten: « Estamos convencidos de que el hidrógeno vector de energía va ha desempeñar un papel fundamental en la transición energética. Estos resultados a escala del sistema nos confirman que la electrolisis de alta temperatura es una alternativa factible para producir hidrógeno de forma económicamente viable sin usar recursos fósiles. Nuestra experiencia de varios años en los conversores electroquímicos y la optimización térmica de los procedimientos nos llevan hoy a un nivel de madurez nunca alcanzado. »

Fuente : http://www.cea.fr/entreprises/partenaires/actualites/cea-liten-production-d-hydrogene-par-electrolyse-148069

Última modificación: 08/01/2015

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