Alemania es considerada mundialmente pionera en la conversión a energías renovables. Actualmente, es un gran impulsor del hidrógeno verde dentro y fuera de sus fronteras. En particular, es uno de los grandes impulsores dentro de la Unión Europea.
En febrero 2022 Alemania informó que se retiraba del oleoducto submarino Nord Stream 2 , debido a la invasión rusa de Ucrania. Esta ha alterado algunos proyectos de energía relacionados. Así, la empresa de hidrógeno Tree Energy Solutions (TES) ha comuncado formalmente su intención de acelerar los planes para construir una terminal de gas verde en el puerto alemán de Wilhelmshaven.
A la luz de la crisis energética imperante impulsada por la invasión rusa de Ucrania, la vía rápida del proyecto proporcionará a Alemania una seguridad energética alternativa y sostenible, dijo la firma.
El puerto de Alemania permitirá el transporte de 5 millones de toneladas de hidrógeno
El proyecto inicialmente tendrá la capacidad de importar 25TWh de gas verde al año. La capacidad se incrementará aún más a 250 TWh al año, y más de cinco millones de toneladas de hidrógeno, en la etapa final. Las nuevas infraestructuras dentro del puerto permitirán recibir importaciones tradicionales de gas natural licuado (GNL) como fuente intermedia de suministro.
Para 2045, se espera que la terminal satisfaga el 10% de la demanda anual total de energía primaria de Alemania. Esto representa el consumo anual de energía de aproximadamente 43 millones de hogares.
Se espera que la terminal reciba una inversión de 25.000 millones de euros para 2045. También podría traer hasta 30.000 millones de metros cúbicos de gas natural a Alemania en los primeros años, informó Reuters, citando al periódico de negocios Handelsblatt.
El director de operaciones de TES, Otto Waterlander, dijo al periódico: “El gobierno alemán nos ha pedido que integremos una terminal de GNL en nuestra fábrica de hidrógeno planificada, para reducir nuestra dependencia de las importaciones de Rusia lo más rápido posible. Técnicamente, no supone diferencia alguna para nosotros. Podemos usar la misma terminal para descargar GNL a partir de gas natural que para gas verde a partir de hidrógeno”.
Esteproyecto forma parte del Green Hydrogen Hub.
Alemania está aumentando la fabricación de hidrógeno
Las empresas de electrólisis necesitan expandir rápidamente sus capacidades de fabricación para satisfacer la creciente demanda de producción de hidrógeno verde. Para preparar la producción en serie y automatizada de los electrolizadores de hidrógeno SOEC y alcalinos de Sunfire.
Gracias a su potencial para descarbonizar las industrias de uso intensivo de energía, el hidrógeno verde ha pasado de ser una «nueva esperanza» polémica a convertirse en un componente fijo de la transición energética. No es de extrañar, entonces, que la demanda de electrolizadores se esté disparando. Estas máquinas dividen el agua en hidrógeno utilizando electricidad renovable. Según los planes, la capacidad instalada solo en la UE aumentará de los 0,2 GW actuales a 40 GW para 2030.
h2 Giga: el proyecto aleman para construir electrolizadores
La empresa germana Sunfire es uno de los principales desarrolladores y productores de electrolizadores del mundo. En este ambiente favorable está ampliando rápidamente sus capacidades de fabricación. Junto con socios de la investigación y la industria, la empresa con sede en Alemania está preparando sus tecnologías para la producción industrial a escala de gigavatios. Con este fin, el Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF) está proporcionando una subvención de 60 millones de euros para el proyecto principal H 2 Giga.
El compromiso de financiación acelerará el tiempo de comercialización de los innovadores electrolizadores de alta temperatura (SOEC). Bajo el liderazgo de Sunfire, 15 socios asociados recibirán 33 millones de euros para establecer procesos de fabricación y optimizar sistemas. Al utilizar el calor residual de los procesos industriales, los electrolizadores SOEC de Sunfire requieren hasta un 30% menos de electricidad procedente de fuentes de energía renovable que otras tecnologías para producir un kilogramo de hidrógeno. “La nueva generación de nuestra tecnología SOEC será incluso más potente y duradera que la actual”, anunció Christian von Olshausen.
“Rediseñaremos los componentes individuales para que duren más y simplificaremos el diseño de los sistemas”, agregó el CTO de Sunfire. “Con nuestros electrolizadores optimizados de alta temperatura, nuestros clientes industriales podrán producir hidrógeno verde de manera más eficiente y, por lo tanto, más rentable. Para reducir aún más el precio de nuestro producto, desarrollaremos cadenas de procesos para la producción industrial en serie ”.
Sunfire se está embarcando en el desafiante camino hacia la producción a escala de gigavatios junto con varios socios con los que la compañía ya ha estado trabajando en varios proyectos en el pasado. Por ejemplo, la empresa se basará en la experiencia de XENON Automatisierungstechnik GmbH para ayudar a establecer una línea piloto para la producción automatizada. Ambas empresas ya están colaborando en la fabricación de electrolizadores SOEC para la refinería del productor de combustible Neste en Rotterdam. “Estamos muy contentos de cooperar con socios como XENON. Ofrecen una experiencia invaluable en el campo de la fabricación industrial y están abiertos a contribuir con esta experiencia para ayudar a impulsar el desarrollo de nuevas tecnologías ”, explicó Christian von Olshausen.
27 millones de euros para desarrollar electrolizadores alcalinos
Pero el desarrollo de la tecnología SOEC no es el único objetivo de apoyo: BMBF también está proporcionando fondos para la industrialización de electrolizadores alcalinos presurizados. Aunque estos sistemas robustos ya han demostrado su eficacia durante décadas en proyectos de hidrógeno industrial, todavía no se han fabricado en serie. Sunfire y sus ocho socios asociados han recibido una financiación total de 27 millones de euros para transformar la producción de esta tecnología a escala de gigavatios.
“Estableceremos procesos de fabricación y finalizaremos el nuevo diseño de nuestros electrolizadores alcalinos presurizados”, explicó Christian von Olshausen. «En comparación con los modelos predecesores, estos serán un paso más en términos de consumo de energía y longevidad». Esto dará un nuevo impulso al proceso de electrólisis alcalina, que ya está bien establecido como la tecnología de electrólisis más rentable disponible en la actualidad.
El compromiso del Gobierno alemán en el marco del programa “Wasserstoffrepublik Deutschland” (República del Hidrógeno de Alemania) está diseñado para acelerar el desarrollo y la expansión de tecnologías para permitir que las industrias intensivas en energía produzcan y utilicen hidrógeno verde de forma rápida y a gran escala. En el proyecto principal H 2 Giga, alrededor de 30 alianzas independientes están trabajando ahora en la transformación de tecnologías de electrólisis a la escala de gigavatios. Además de la financiación pública, Sunfire también invertirá cantidades importantes de sus propios fondos en el proceso de industrialización.
El papel de Alemania respecto al hidrógeno
Parte de la transformación del sector energía germano es consecuencia de las conclusiones extraídas del desastre nuclear de 2011 en Fukushima. Después de ese lamentable episodio Alemania decidió eliminar gradualmente la energía nuclear.
En 2020, el Gobierno Federal de Alemania también acordó eliminar gradualmente el carbón. Había que encontrar alternativas para sustituir estas dos importantes fuentes de energía a medio plazo. Por este motivo, el Gabinete Federal adoptó la Estrategia Nacional del Hidrógeno (NWS) en junio de 2020. El objetivo es llevar a cabo la Transformación Energética con esta tecnología.
La atención se centra en el hidrógeno «verde» producido con energía renovable. Esto permite mantener la competitividad en la industria y el transporte, alcanzar los objetivos de mitigación del cambio climático y abrir nuevos mercados. Por tanto, un objetivo importante es hacer que el hidrógeno verde sea competitivo.
Por el momento, está lejos de serlo, principalmente porque la conversión de electricidad verde en hidrógeno aún no es muy eficiente, y esto se refleja en el precio. Un kilogramo, producido a partir de energía eólica o solar, es de cuatro a cinco veces más caro que el llamado hidrógeno gris, que se produce a partir de gas natural pero no es neutro para el clima.
El desafío de Alemania
Esto plantea otro desafío: si queremos utilizar hidrógeno verde a gran escala, la demanda de energía renovable también aumentará enormemente. Por esta razón, Alemania apunta a construir nuevas plantas de generación con una capacidad total de hasta cinco gigavatios para 2030.
Sin embargo, dado que esto por sí solo probablemente no cubrirá la demanda, el país tendrá que depender de las importaciones de países donde hay una gran cantidad de (mar) agua y sol. Un enfoque particular aquí se encuentra en el continente africano. Junto con Marruecos, Alemania está planeando la primera planta industrial de hidrógeno verde en África.
Con el fin de aumentar la dinámica en el campo de la tecnología del hidrógeno, a principios de febrero de 2021 el Ministerio Federal de Educación e Investigación anunció un concurso para el establecimiento de proyectos de investigación internacionales.
A partir de diciembre de 2021, equipos internacionales de científicos llevarán a cabo investigaciones en los llamados ‘laboratorios del futuro’ en universidades e institutos alemanes sobre temas fundamentales a lo largo de toda la cadena de valor del hidrógeno: desde la producción hasta el refinado y el transporte hasta su uso.
