Robert Klatt
Una nueva mini central eléctrica puede producir hidrógeno de emisión cero en su jardín.
Potsdam (Alemania). El hidrógeno es un portador de energía especialmente respetuoso con el clima si en el proceso de producción se lleva a cabo la electrólisis del agua con electricidad procedente del viento o la energía solar. Los proyectos piloto existentes están orientados principalmente a la generación a gran escala, por ejemplo, en parques eólicos marinos o grandes parques solares. Por lo tanto, se encuentra en áreas donde apenas hay hogares privados u otros consumidores. Por lo tanto, al igual que el petróleo crudo, el hidrógeno debe transportarse primero a largas distancias con un gran gasto.
Los científicos del Instituto Fraunhofer de Investigación de Polímeros Aplicados IAP y BTU Cottbus han desarrollado conjuntamente un sistema que los hogares privados pueden utilizar para producir hidrógeno en su jardín. La electricidad requerida por el sistema de electrólisis se genera de forma climáticamente neutra mediante una pequeña turbina eólica especialmente eficiente.
Las nuevas palas del rotor requieren poco viento
«La turbina eólica se diseñará de forma tan pequeña que incluso los particulares podrán colocar un sistema de este tipo en el jardín», explica Holger Seidlitz. Gracias al nuevo diseño, la hélice produce electricidad incluso cuando hay poco viento. «Hemos adaptado el diseño de las palas del rotor a esto y hemos reducido su masa en aproximadamente un 30 por ciento en comparación con las pequeñas turbinas eólicas convencionales», dice Marcello Ambrosio.
Al mismo tiempo, los rotores hechos de un material compuesto de fibra especial están diseñados para que no se rompan incluso con vientos muy fuertes. En caso de tormenta, los rotores se deforman elásticamente, reduciendo la carga. «Esto significa que el sistema en sí limita la velocidad de rotación y no se daña», explica Seidlitz. Por lo tanto, resultan superfluas las complejas tecnologías mecánicas y de control como en las grandes turbinas eólicas.
Producción de hidrógeno in situ
La electricidad climáticamente neutra generada se utiliza luego para generar hidrógeno a partir del agua en el sitio. «El hidrógeno se genera in situ en un pequeño electrolizador y se almacena en el tanque», explica Seidlitz. Luego, el hidrógeno se puede usar, por ejemplo, para alimentar una celda de combustible que proporciona electricidad y calor o para alimentar automóviles de hidrógeno en el hogar.
Depósitos cilíndricos fabricados con tiras de fibra de carbono
En la industria, el hidrógeno generalmente se almacena en contenedores de acero resistentes a la presión. Sin embargo, estos requieren mucho material y, debido a su elevado peso, no son aptos para viviendas particulares. Luego, los científicos desarrollaron un tanque cilíndrico que consta de tiras de fibra de carbono impregnadas con resina sintética. Los sensores incorporados deben detectar cualquier fuga en una etapa temprana y así garantizar la seguridad del cliente final. “Actualmente estamos trabajando con impresoras 3D capaces de procesar tintas conductoras de electricidad. Los trabajamos directamente en el compuesto de fibra ”, explica Marcello Ambrosio.
Aún no se sabe cuándo llegará al mercado el sistema terminado. La empresa australiana Lavo ya ha desarrollado una solución similar con el Green Energy Storage System, que se espera que llegue al mercado en el cuarto trimestre de 2021 por menos de 20.000 euros. En lugar de una planta de energía eólica, la electricidad en este caso es generada por células solares, que aún no están incluidas en el precio.
