Cinco soluciones tecnológicas para la producción de Hidrógeno Verde

En Colombia, es recurrente que por las políticas del Gobierno nacional y las tendencias de la industria, cada vez se hable más de transición energética. En términos más cortos, hay una búsqueda constante de materializar fuentes de energías limpias y renovables. Por eso, el concepto de Hidrógeno Verde toma más fuerza.

Cifras del Hydrogen Insights 2023, investigación desarrollada por el Consejo del Hidrógeno y McKinsey & Company, las inversiones destinadas para el desarrollo de este componente habrían crecido en un 32% en el 2023.

La mayoría de proyectos están localizados en China, Europa y en Norteamérica. Colombia es uno de los países que se han planteado alcanzar importantes metas de descarbonización, apalancadas en la implementación y desarrollo de hidrógeno verde.

"En Schneider Electric, estamos comprometidos a impulsar la innovación tecnológica y la digitalización para abordar los desafíos que enfrenta la producción de hidrógeno verde y hacer realidad un futuro más sostenible. Nos esforzamos por ser los asesores de las empresas que buscan realizar esta transformación de manera exitosa, ofreciendo soluciones integrales y expertise en cada etapa del proceso", explica Andrés Diaz, Director de Power Systems NAC en Schneider Electric.

En esa transición, esta compañía propone varias soluciones tecnológicas clave desempeñarán un papel fundamental en la producción de hidrógeno ecológico:

1. Simulación dinámica de procesos y energía: La industria del hidrógeno verde está avanzando hacia la producción a gran escala. Esto implica hacer electrolizadores más grandes y optimizar los procesos. La simulación dinámica de procesos es clave en este avance, ya que ayuda a resolver problemas como hacer estos componentes más grandes para instalaciones de mayor tamaño. Estos modelos, llamados gemelos digitales, ayudan a elegir equipos y analizar variables como la generación de energía renovable y la forma de almacenar el hidrógeno. La simulación energética asegura que los equipos eléctricos sean del tamaño adecuado para los electrolizadores, lo que garantiza que el diseño se analice completamente e integre procesos y energía para optimizarlo.

2. Gemelo digital: Es una versión virtual de un sistema, creada con datos en tiempo real de procesos y equipos. Ayuda a diseñar algo que pueda adaptarse a diferentes necesidades de negocios. Cuando se usa para diseñar una instalación de producción, puedes comparar y mejorar cómo funciona con una gran cantidad de información sobre activos. Las herramientas de ingeniería basadas en gemelos digitales hacen que todo el proceso sea más rápido y facilitan la comunicación entre diferentes equipos, tanto internos como externos, en todas las etapas del proyecto de producción de hidrógeno. Además, simplifica el diseño al crear modelos en 3D y generar documentación detallada.

3. Sistema combinado de seguridad, energía y control de procesos: La creación de hidrógeno verde requiere mucha energía y debe ser segura. Una manera de lograr esto es mediante el uso de un sistema combinado que incluya control distribuido, gestión de energía y de seguridad integrada. Este puede aprovechar un gemelo digital durante la fase de diseño, lo que puede reducir los costos hasta un 20%, disminuyendo la cantidad de equipos necesarios y acelerando el tiempo de ingeniería. Además, este sistema estandariza la integración de los equipos eléctricos y garantiza un alto nivel de seguridad en los procesos de control.

4. Desempeño de los activos y analítica: En este proceso es clave entender la forma en que se usa la información y la forma en que esto se puede aplicar para el funcionamiento adecuado de los equipos. Más aún en procesos que demandan grandes cantidades de energía. Elementos y variables como la temperatura y las cantidades de las sustancias químicas pueden afectar la cantidad y calidad del hidrógeno que se produce.

En este proceso, es necesario monitorear regularmente el estado de las máquinas para prevenir su desgaste con el tiempo. Usar datos sobre cómo están funcionando nos ayuda a gestionar mejor y garantizar su buen rendimiento. Mantener un ojo constante permite detectar problemas y planificar el mantenimiento antes de que causen problemas en la producción.

Además, existen tecnologías que aprovechan gemelos digitales para analizar y avisar cómo están funcionando las máquinas, mientras que el aprendizaje automático en la nube puede prever problemas y reducir los tiempos en que las máquinas están inactivas.

5. Blockchain” rastrea la producción de hidrógeno verde de principio a fin. Cuando se produce hidrógeno verde utilizando energía de la red eléctrica, es muy importante asegurarse de que provenga de fuentes ecológicas. Esto no solo es bueno para el medio ambiente, sino que también permite acceder a descuentos ofrecidos por las autoridades. Sin embargo, demostrar esta trazabilidad usando métodos tradicionales puede ser complicado.

Es por eso que la tecnología blockchain será clave. Básicamente, es una manera segura de mantener registros en línea mediante una especie de codificación. Con blockchain, se pueden proporcionar pruebas confiables de que la energía verde se produce desde su origen hasta llegar a su destino final. Para lograr esto, tanto las empresas eléctricas como los productores y usuarios de hidrógeno tendrán que adoptar esta nueva tecnología.