Producción in situ de hidrógeno para el repostaje de automóviles de pilas de combustible

Las tecnologías de pila de combustible e hidrógeno serán fundamentales para que la UE logre sus objetivos de reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero para 2020. No obstante y a pesar de las mejoras técnicas logradas, existen aún muchos obstáculos que superar antes de comercializar estas tecnologías a gran escala, como por ejemplo la falta de una infraestructura y la reducción de los costes de producción. La producción de hidrógeno in situ lograría aumentar enormemente la comodidad del repostaje de los automóviles alimentados con pilas de combustible.

La tecnología desarrollada en el proyecto NEMESIS2+ (New method for superior integrated hydrogen generation system 2+) serviría de puente para la creación de la infraestructura del hidrógeno necesaria y resolvería varios de los problemas más importantes de la producción de hidrógeno.

El equipo científico al cargo logró crear un sistema prototipo a pequeña escala que puede integrarse fácilmente en las estaciones de repostaje existentes. Este generador de hidrógeno precomercial alimentado con biodiésel produce 50 Nm3/h de hidrógeno.

Lo que reduce el tamaño del reactor nuevo y su coste de inversión es el planteamiento de reformador único, que elimina la fase de preformador propuesta por el proyecto NEMESIS original. El nuevo diseño cuenta con un quemador de dos combustibles que le permite procesar gas procedente del módulo de acondicionamiento del hidrógeno y combustibles líquidos. El empleo de combustibles líquidos en una tecnología de reformación por vapor permite al sistema nuevo funcionar a temperaturas más elevadas (doce bares), ampliar la capacidad mediante una tecnología de reformador tubular modificado y reducir los costes de producción.

Hasta ahora, los métodos de producción de hidrógeno no eran baratos ni sostenibles al emplear combustibles fósiles como el gas natural o electrólisis del agua, menos eficaz. La producción de hidrógeno a partir de biodiésel puede ser en el ínterin una alternativa limpia, si bien el proceso no está exento de complicaciones. La desactivación de los catalizadores gastados por las impurezas del azufre en su superficie reduce la cantidad de hidrógeno producido.

Para reducir el contenido de azufre, los miembros del proyecto construyeron un módulo de desulfuración basado en el principio de adsorción de fase líquida. Realizaron varios experimentos con los que identificar las condiciones de funcionamiento óptimas. De este modo se produjo un hidrógeno de alta calidad con una pureza cercana al 100 % con un sistema de conversión dotado de una eficacia cercana al 70 %.

El sistema prototipo de NEMESIS2+ puede integrarse en infraestructuras preexistentes, lo cual posibilita la producción de hidrógeno a partir de biodiésel directamente en estaciones de repostaje convencionales. Podría además encontrar aplicación en procesos pertenecientes a las industrias del vidrio y el acero.