Ceimsa, el fabricante de plantas y compresores de oxígeno, está recibiendo numerosas consultas sobre sus compresores, en relación con el hidrógeno. De ahí que ya estén preparando un compresor con presiones de H2 de hasta 900 bares. El proyecto dará respuesta tanto a la automoción, como a otras industrias. Todo un giro hacia el futuro de una compañía que lleva más de 30 años dedicada a la compresión de oxígeno y de otros gases.
No es la primera vez que hablamos de los retos del hidrógeno. Presenta desafíos de almacenamiento debido a su baja densidad a temperatura y presión ambiente. Para ello, la forma más efectiva de densificar hidrógeno es comprimirlo a muy altas presiones.
Como ejemplo, explica Ceimsa, para un vehículo, el hidrógeno debe almacenarse a 350-700 bares. La razón principal del almacenamiento a alta presión es que el hidrógeno es almacenado como gas y no como líquido. Almacenarlo como líquido requiere que se enfríe a una temperatura por debajo de 253º C.
Además, el hidrógeno tiene la densidad más baja de todos los elementos, 0,089 kg/m3 a presión atmosférica y 0º C. Por tanto, se requiere un gran volumen o alta presión para almacenar entre 3 y 7 kg de hidrógeno en un vehículo. Pero un gran volumen no es una opción para el transporte.
Repostaje seguro
Por otra parte, hay que tener en cuenta la complejidad del repostaje. Cuando el hidrógeno se comprime en un cilindro, la temperatura aumenta por el calor de compresión. De ahí que se requiera una refrigeración previa para repostar.
La seguridad del repostaje también exige el control del aumento de presión en el tanque y del flujo de masa para el volumen disponible.
Es decir, que, para repostar de forma segura, es necesario conocer y controlar el tipo de tanque, la temperatura ambiente y la presión inicial en el tanque del vehículo.
Para Ceimsa, de cara a conseguir la implementación del hidrógeno en el transporte, la tecnología debe ser igual de cómoda y sencilla que la actual. Entre otras cosas, el tiempo de repostaje tiene que ser similar al llenado de un depósito de gasolina o diésel.
La norma SAE J2601 establece el protocolo de abastecimiento. Para implementación industrial contiene pautas para el abastecimiento de hidrógeno a dos presiones netas de trabajo (35 MPa y 70 MPa); así como para cuatro diferentes temperaturas de pre enfriamiento del surtidor de la hidrogenera (A, B, C y D). La presión neta de trabajo de una estación está limitada por el pre enfriamiento en el dispensador de la estación.
En consecuencia, las hidrogeneras se clasifican según su presión de trabajo neta y la capacidad de enfriamiento del dispensador.
El proyecto de Ceimsa
Ceimsa soluciona los diferentes retos del repostaje gracias a un proyecto de I+D enfocado a la fabricación de una ‘hidrogenera móvil de compresión directa’.
Entre otras cosas, sus compresores son versátiles, según necesidad y demanda. Explican desde la compañía que, entre sus ventajas, hay que señalar: un sencillo mantenimiento en cuanto a cambio de segmentos y limpieza de válvulas; un fácil cambio de pistones, pudiendo combinar pistones de alta presión o baja presión para conseguir cualquier presión o caudal, seleccionable entre 40 o 900 bar; y la posibilidad de dar otros caudales bajo demanda, según necesidades.
Por su parte, las llenadoras se han desarrollado incorporando un sistema de compresión mediante dos pistones libres de aceite, refrigerados por líquido refrigerante mediante un enfriador (chiller), para que el hidrógeno salga a baja temperatura.
En cuanto al propio compresor (booster), trabaja por dos pistones independientes. Pueden ser del mismo diámetro o distinto, según utilidad en presiones y caudales necesarios. La ventaja de este booster es precisamente esa: poder combinar los pistones según necesidades.
Asimismo, la empresa facilita el montaje de equipos, en instalaciones o mediante un contenedor específico.
Los compresores de Ceimsa son aptos, tanto para hidrógeno, como para oxígeno, nitrógeno y otros gases limpios y secos.
Compresión, parte clave en el desarrollo del hidrógeno
Lo cierto es que, para conseguir suministrar hidrógeno a la industria, sea o no automovilística, deben existir distintas empresas que aborden diferentes fases. En esa línea, no sólo se necesitarán empresas que fabriquen electrolizadores, sino también compresores.
Ceimsa es una de las empresas que se concentra en la comprensión del hidrógeno, entre los aspectos más complicados de la tecnología del H2.
