Los desafíos del uso del hidrógeno
Aunque el hidrógeno presenta innumerables oportunidades, su adopción generalizada se ha visto dificultada por diversos obstáculos.
Algunas de estas barreras son de naturaleza técnica, mientras que otras se relacionan con desafíos organizativos o de infraestructura o son atribuibles al dilema del “huevo y la gallina”, donde la demanda insuficiente limita el desarrollo de una producción de hidrógeno rentable, lo que a su vez ralentiza su adopción.
Uno de los principales retos técnicos radica en las propiedades físicas inherentes del hidrógeno: al ser el átomo más ligero y pequeño del universo, debe sufrir una compresión significativa para alcanzar una densidad de energía volumétrica práctica.
Como se observa en la Figura 2, cortesía de la Oficina de Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible de Estados Unidos – HFTO, la necesidad de compresión es primordial.
En términos prácticos, tal vez sea necesario comprimir el gas hidrógeno a presiones de aproximadamente 700 bares para poder colocar una cantidad suficiente en un tanque de tamaño razonable, lo que permitiría una autonomía comparable a la de los vehículos eléctricos.
Sin embargo, el hidrógeno gaseoso puede aumentar la fragilidad de los metales, lo que hace necesario el uso de materiales compuestos sofisticados para la construcción de tanques, unos materiales que actualmente son costosos de fabricar a gran escala.
Otras alternativas
Una alternativa a la compresión es la licuefacción del hidrógeno que, si bien aumenta su densidad energética volumétrica, requiere temperaturas criogénicas y, por lo tanto, introduce más complejidades y costes en las soluciones de almacenamiento.
Abordar estos desafíos técnicos, junto con los obstáculos organizativos y de infraestructura, será vital a la hora de allanar el camino hacia una adopción más amplia del hidrógeno como fuente de energía alternativa.
La oportunidad de la innovación
Países de todo el mundo, como los de la Unión Europea, Reino Unido, Estados Unidos, China e India, han formulado planes integrales y ambiciosos para impulsar una economía basada en el hidrógeno durante los próximos 25 o 30 años.
Esta tendencia presagia un gran número de oportunidades para la creatividad, la innovación y el desarrollo, donde la industria electrónica está llamada a desempeñar un papel protagonista.
En el ámbito de la producción de hidrógeno, se espera la llegada de una serie de procesos, incluyendo la electrólisis, el reformado de metano con vapor (SMR) y la gasificación de biomasa, que experimenten mejoras y refinamientos.
En este esfuerzo, resulta fundamental la integración de sensores innovadores en tareas de monitorización minuciosa y sistemas de control de última generación para la optimización.
Nuevas posibilidades futuras
A medida que la transición hacia una economía del hidrógeno cobra impulso, las asociaciones y la colaboración entre gobiernos, industrias y el mundo académico serán indispensables para afrontar los desafíos y aprovechar todo el potencial que tiene el hidrógeno como portador de energía sostenible.
El almacenamiento y el transporte de hidrógeno se enfrentarán a los retos adicionales de trabajar con sistemas que operan a muy alta presión para la compresión de gas o a muy bajas temperaturas para la licuefacción.
Esto puede implicar el desarrollo y la aplicación de nuevos sensores que puedan operar en estas condiciones extremas, así como detectores de fugas que sean lo suficientemente robustos y duraderos para garantizar la seguridad a largo plazo.
En vehículos impulsados por hidrógeno, como los VE, la oportunidad es poder gestionar un conjunto complejo de procesos interactivos para aportar mejoras en experiencia del usuario, seguridad y longevidad.
Esto implica el desarrollo de algoritmos complejos de gestión, conversión y control de energía para optimizar el rendimiento y la eficiencia de la pila de combustible en el contexto de las demandas que el conductor impone al vehículo.
También conlleva una monitorización minuciosa de la propia pila de combustible. Los diseñadores de estos vehículos también podrán beneficiarse de gran parte del trabajo ya realizado en el desarrollo de los vehículos eléctricos.
Otras oportunidades de aplicación
Otras oportunidades similares surgirán en lo que se refiere a sistemas de sensado, monitorización, conversión de energía, control y gestión de seguridad para el desarrollo de la infraestructura y la integración de la generación de energía de hidrógeno con la red más amplia.
Todo este trabajo deberá realizarse de conformidad con las normas y las regulaciones de seguridad existentes y emergentes, con evaluaciones completas y la implementación de planes de reducción de riesgos. Es una gran tarea y, sobre todo, una gran oportunidad, con el respaldo y el compromiso de AVNET Abacus.
Contacte con nuestros expertos en energías inteligentes
Si desea conocer la línea de productos de los socios de AVNET Abacus, compartir los requisitos de un proyecto específico y obtener ayuda a la hora de seleccionar los componentes adecuados para construir una solución de extremo a extremo, por favor, póngase en contacto (en su propio idioma) con nuestros expertos. ¡Juntos, construimos el futuro de la energía inteligente!
