Un proyecto pretende generar hidrógeno a partir de energía solar y eólica

María Orive Palacín/DICYT Si el combustible tradicional empieza a dar muestras de agotamiento tener preparado un sustituto es cada vez más necesario. El Grupo de Energías Renovables y Medio Ambiente Atmosférico (ERYMAA), del Departamento de Física de la Universidad de Burgos, trabaja con ese objetivo bajo la dirección de Luis Román Rodríguez Cano, un desafío denominado Hydrosolar 21. El objetivo es la producción de hidrógeno como vector energético con el fin de generar este elemento como combustible a partir de los excedentes de la energía eólica o fotovoltaica que no puedan ser inyectados en la red eléctrica. La parte más novedosa del proyecto ha consistido en diseñar la central alimentada por ambas fuentes renovables.

La iniciativa desarrolla dos líneas de actuación. La primera consiste en la utilización de energía eólica y fotovoltaica para la producción de hidrógeno por electrolisis del agua, es decir, por descomposición mediante corriente eléctrica, y su almacenamiento como fuente de energía renovable. Su quemado en una pila de combustible genera la energía eléctrica necesaria para la iluminación externa del edificio demostrativo. El uso de las dos energías se debe a que “así se pueden explotar mejor las posibilidades de una zona”, apunta Rodríguez Cano. Además, “hasta ese momento no había ninguna planta que produjese hidrógeno mediante las dos fuentes”. La segunda línea consiste en la utilización de la energía solar para la refrigeración de este edificio a través de máquinas de adsorción desarrolladas por el grupo de trabajo.

La instalación con la que se trabaja en una zona cercana al Centro Europeo de Empresas e Innovación de Burgos en Villafría, (CEEI) Burgos, cuenta con 70 kilowatios (kW) destinados a la generación de hidrógeno, de los que 40 kW son generados por dos aerogeneradores Jimp 20 Plus de 20 kW cada uno, y otros 30 kW por energía fotovoltaica, gracias a una estación fotovoltaica fija de 20 kW sobre cubierta plana del edificio de máquinas de la instalación y a una estación fotovoltaica móvil sobre seguidor solar en dos ejes. Otra parte importante del proyecto es un electrolizador de 18 kW de potencia que se alimenta con energía eólica y fotovoltaica para generar hidrógeno y oxígeno de elevada pureza a partir del agua. El oxígeno se evacua hacia la la atmósfera y el hidrógeno se almacena a 50 bares en un conjunto de tres bloques de 16 botellas cada uno, con una capacidad de 160 m3 cada bloque. En el proceso, también se utiliza una pila de combustible que utiliza el hidrógeno almacenado para producir energía eléctrica. “Si hacemos el quemado del hidrógeno en una pila de combustible, que toma aire, extrae el oxígeno que se combina con el hidrógeno que tenemos almacenado y da como subproducto agua, que es el que consumimos en la electrolisis y como producto de reacción, energía eléctrica”, expone el responsable de Hydrosolar 21.

Generación de frío

En otra parte del proyecto, la generación de frío se basa en un conjunto de frigoríficos solares diseñados por el equipo de investigación burgalés, que se basa en el fenómeno de la adsorción para transformar la energía solar en frío. La instalación consta de un sistema de 18 refrigeradores, un circuito hidráulico de condensación, un circuito de evaporación y un sistema de control. Cada uno de los prototipos de frigoríficos solares tiene una potencia estimada de 450-500 W. El sistema funciona por adsorción de metanol por carbono activo. “Al calentarse el generador de las máquinas de frío por la captación de energía solar, el carbón activo que contiene expulsa los vapores de metanol que había adsorbido la noche anterior. Estos vapores de se condensan a su paso por el condensador de las máquinas, que está refrigerado por agua. Durante la noche siguiente el líquido condensado se evapora al bajar la presión y la temperatura. El proceso enfría un fluido térmico que, almacenado en un depósito constituye el frío útil del ciclo. Así, el proceso dura 24 horas, en ciclos diarios”, apunta Luis Román. Con este sistema innovador se cubre una parte de las necesidades de refrigeración del edificio.

Tres millones de euros y muchos socios

Hydrosolar 21 es un proyecto demostrativo desarrollado en Burgos pionero en materia de energías renovables y eficiencia energética. En 2004, fue uno de los 16 proyectos españoles seleccionados por la Comisión Europea dentro de la convocatoria LIFE-Medio Ambiente. El proyecto ha contado con una inversión de tres millones de euros, de los cuales, el 50%, lo financió la Unión Europea. El resto de la partida lo aportaron los socios del proyecto, la Universidad de Burgos –con la aportación de los investigadores - la Asociación Plan Estratégico Ciudad de Burgos, el Ayuntamiento de la capital, el Instituto Tecnológico de Castilla y León, el Instituto de la Construcción de Castilla y León, el Centro Europeo de Empresas e Innovación de Burgos y la Agencia Provincial de la Energía de Burgos-. El Ente Regional de la Energía (EREN) contribuyó con su apoyo y con una importante ayuda económica al desarrollo del proyecto. Los dos ejes de Hydrosolar 21 están ya en funcionamiento. Ahora es el turno de la optimización del sistema. Aún así, en la parte de frío solar, “se han superado las expectativas que teníamos, que hablábamos de una eficiencia del 10 ó 12%, pero ya hemos superado el 13 y es probable que lleguemos al 15%”.