El proyecto COUPLE está ampliando la tecnología de craqueo de amoníaco para facilitar el suministro de hidrógeno limpio para la industria y el transporte.
Europa se está acercando a la adopción generalizada del hidrógeno como solución energética baja en carbono, y el proyecto COUPLE representa un importante paso adelante en la producción de hidrógeno a base de amoníaco.
La iniciativa tiene como objetivo abordar obstáculos tecnológicos clave en el transporte y almacenamiento de hidrógeno, particularmente en áreas como la industria pesada, el transporte marítimo, la aviación y el transporte de larga distancia.
El papel del hidrógeno y las cuestiones de almacenamiento
El hidrógeno juega un papel central en la descarbonización de industrias difíciles de electrificar. Sin embargo, su pequeño tamaño molecular y su baja densidad energética complican el transporte y el almacenamiento.
Las tuberías tradicionales pueden resultar dañadas por el hidrógeno, y la compresión o el almacenamiento criogénico añaden costos y complejidad.
El amoníaco se ha convertido en un medio prometedor para el transporte de hidrógeno. Puede procesarse utilizando la infraestructura existente y ya se han establecido rutas químicas para convertirlo en hidrógeno.
Esto convierte al amoníaco en una opción atractiva para la distribución de hidrógeno a gran escala.
Pareja: craqueo de amoníaco escalable
El proyecto COUPLE se basa en investigaciones anteriores, en particular el proyecto SINGLE, financiado con fondos europeos, que probó la descomposición del amoníaco a pequeña escala de 10 kilogramos de hidrógeno al día.
COUPLE ha multiplicado por diez su tamaño, con una planta de demostración en Poppendorf, Alemania, capaz de producir 100 kilogramos de hidrógeno presurizado de alta pureza cada día.
Este proyecto combina un reactor de membrana a base de paladio (PdMR) y un reactor electroquímico cerámico de protones (PCER) para extraer hidrógeno de manera eficiente.
Este enfoque híbrido optimiza la gestión térmica y minimiza las pérdidas de energía, lo que da como resultado una conversión de amoníaco de >99,9 % y una recuperación de hidrógeno de >95 %.
La planta apunta a una eficiencia energética superior al 90% y se espera que el coste de producción de hidrógeno, excluyendo la materia prima de amoníaco, sea de alrededor de 0,75 euros por kilogramo.
«COUPLE es un gran ejemplo de innovación europea en acción. Estamos aprovechando el éxito de SINGLE y reutilizando algunos de sus activos para aprovechar al máximo los fondos públicos», afirmó el coordinador del proyecto, Gauthier Papon.
«Esta es una verdadera demostración de cómo están evolucionando las tecnologías de producción de hidrógeno y cómo pronto podrán llevarse al mercado para ayudar a abordar las emisiones de CO₂».
Consorcio y experiencia
El consorcio del proyecto reúne a varias organizaciones industriales y de investigación europeas con experiencia en catalizadores, tecnología de membranas, ingeniería de procesos y operaciones con amoníaco.
Los socios incluyen CoorsTek Membrane Sciences, GEA Energia Crio, CAMPFIRE AG, Hulteberg Chemistry and Engineering, SINTEF AS, Fondazione ICONS, la Universidad RWTH Aachen y la Universidad Politécnica de Cataluña.
La colaboración entre las dos empresas garantizará la combinación de experiencia industrial y la investigación avanzada necesaria para ampliar la tecnología de craqueo de amoníaco.
Implicaciones para la estrategia del hidrógeno de Europa
Se espera que el proyecto COUPLE funcione durante más de 5000 horas y evolucione desde un nivel de preparación tecnológica de TRL 5 a TRL 7.
Este éxito podría demostrar que el amoníaco es un portador de hidrógeno viable y respaldar los objetivos más amplios de transición energética de Europa en el marco del Pacto Verde Europeo.
A medida que aumenta la demanda de hidrógeno en los procesos industriales de alta temperatura, el transporte pesado y la aviación, las soluciones escalables de craqueo de amoníaco como COUPLE podrían ser fundamentales para reducir las emisiones de carbono y hacer que el hidrógeno sea más accesible para aplicaciones comerciales.
Al demostrar viabilidad técnica y viabilidad económica, COUPLE podría servir como modelo para otros esfuerzos europeos y globales para integrar el hidrógeno a base de amoníaco en las cadenas de suministro de energía limpia.
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