Actualment, les energies renovables són necessàries, però no són suficients i, per tant, cal complementar-les amb altres recursos com són els biocombustibles, el biogàs, el biometà i l'hidrogen. El desenvolupament de l'hidrogen renovable ha centrat la jornada "Els electrolitzadors com a eina de desenvolupament de l'hidrogen renovable", organitzada per la Comissió d'Energia d'Enginyers Industrials de Catalunya. Tot i que l'electròlisi no serà l'única manera de produir hidrogen renovable, tot apunta que serà la manera més utilitzada i, per tant, els electrolitzadors són una peça clau d’aquesta tecnologia.
Tal com explica Ramon Sitges, membre de la Comissió d'Energia i del Grup de Treball d'Hidrogen i responsable de Cummins a Europa, els electrolitzadors són dispositius que es fan servir per fer l'electròlisi, un procés químic que descompon un compost químic mitjançant l'ús de corrent elèctric. L'electrolitzador consta de dos elèctrodes submergits en una solució conductora, anomenada electròlit.
Quan s'aplica un corrent elèctric a l'electrolitzador, es genera una reacció química als elèctrodes. L'elèctrode positiu, anomenat ànode, atrau els ions negatius o anions, mentre que l'elèctrode negatiu, anomenat càtode, atrau els ions positius o cations. A mesura que els ions es mouen cap als elèctrodes, es produeixen reaccions d'oxidació i reducció. La reacció d'oxidació passa a l'ànode, on els anions perden electrons i s'alliberen gasos o es formen productes rovellats. La reacció de reducció passa al càtode, on els cations guanyen electrons i es produeixen gasos o es formen productes reduïts.La nova gamma de tecnologies de zero emissions d'Accelera, la nova marca per impulsar la transició energètica de la corporació Cummins, inclouen solucions com piles de combustible d'hidrogen, bateries elèctriques i els electrolitzadors. Són els productes per a la mobilitat elèctrica com bateries. Hi ha una diferència entre equips contenidoritzats, que venen en contenidors marítims i modulars, i no contenidoritzats.
Amb els primers equips, Cummins ofereix un equip clau en mà, on venen tots els components per a poder fabricar hidrogen. El client compra el producte, el munta a les seves instal·lacions, aporta electricitat, aigua i aire comprimit per directament fabricar hidrogen. L'equip d'aquest tipus per excel·lència de l'empresa és el HyLYZER-500 PEM electrolyzer, que arriba als clients en dos contenidors. Amb aquest model Accelera ha portat a terme projectes de referència com l'electrolitzador a Iberdrola per subministrar hidrogen als autobusos de TMB.D'altra banda, els equips no contenidoritzats representen la gamma d'equips grans, desenvolupats per a grans projectes de transició energètica. Disposen del model HyLYZER-1000, que és l'equip de referència per a projectes de 15 MW a 18 MW. Respecte els beneficis de l’hidrogen, 1000 kg d’hidrogen és el que produeix un HyLYZER-1000 i una unitat aconsegueix produir 2000 kg cada dia. En un dia generen autonomia per a vehicles de pila elèctrica. Aquests són equips modulars on, normalment, el client acaba de subministrar tota la resta de components que es necessiten perquè una planta d'hidrogen funcioni, com pot ser l'equip de refrigeració, l'equip de tractament d'aigua, tot el sistema integrat de control de la planta i tot el que és el tancament. Estan pensats per a ser instal·lats a l'interior, a diferència dels contenidoritzats. Altres models com el HyLAZER-5000 és un mòdul de 25 MW pensat per a plantes de 100 MW o 200 MW, que produeixen 9 tones d'hidrogen l'hora.
Segons ha explicat Sitges, "la inversió en projectes d'hidrogen ha augmentat des del 2010 fins a l'any passat". L'hidrogen es manté predominantment en l'ús industrial. A curt termini, Estats Units, la Unió Europea i la Xina representaran el 50% de la demanda en indústries de descarbonització i un context regulador favorable.
El futur de l’hidrogen verd
El propòsit a Accelera és la descarbonització de l'economia, el que marca el pla estratègic a 10 o 20 anys vista segons assegura David Heredero, enginyer tècnic aeronàutic i responsable de la nova planta d'Accelera by Cummins a Guadalajara. L'empresa s'ha plantejat un objectiu 2050 ambiciós amb plans inspiracionals i estructurals. Això es tradueix en, per exemple, col·laborar amb una associació local per al recondicionament de lleres i reforestació en zones de l'Alto tajo. "Allà on ens implantem generem un impacte positiu en tots els àmbits de la comunitat" afirma Heredero.
A Espanya, l'empresa ha invertit uns 80 M en el seu Pla multianual. L’estat és una potència en renovables i disposa d'una quantitat de projectes tractors molt gran. Espanya entra dins del "cinturó solar" i es troba entre els primers països de major potencial i de major expectativa de preus de l'hidrogen. "L'adopció d'aquesta tecnologia serà molt agressiva i es veuran molts canvis" ha continuat explicant Heredero. Respecte a la part de cadena de subministrament o de manufactura, es troben expandint la capacitat alineada amb la demanda a Nord Amèrica i Europa de 375 MW a 2 GW per 2025.
Accelera ha optat per un model operatiu orientat a l'execució i l'escalada industrial, oferint una bona estructura, organització, metodologia i cultura i un alt nivell de talent. Volen resultar competents en el mercat a través de generar valor afegit i una cultura que fomenti l'accountability i l'ownership.
Entre els perfils necessaris que s'estan identificant per a aquesta nova indústria de l'H2 trobem una base d'enginyeria important i de formació professional molt gran. S'ha arribat a acords amb FP per començar a fer formació teòrica i pràctica a les instal·lacions d'entrenament o Training Installations (CEAGU), a cinc minuts de la fàbrica a Guadalajara. S'ha dut a terme el pla de formació de dues especialitats, muntadors d'electrolitzadors i soldadors.
Accelera a Guadalajara
La nova planta de Guadalajara és una parcel·la de 56.000 m² amb 10.000 m² de potencial expansió. Es convertirà no només en un "hub" de manufacturing sinó també en un "hub" d'enginyeria, de producte i de disseny. Podem estar parlant d'un dels electrolitzadors més grans a escala mundial de tecnologia PEM. Es prenen molt seriosament design to cost i treballen multinivell per assegurar el bon resultat final.
Respecte a les tecnologies i processos que s'estan implantant, volen automatitzar al màxim totes les soldadures, que no siguin manuals sinó orbitals. Incorporar plans de formació adequats amb diferents tipus de certificació de soldadura. A més, s'espera introduir simulacions, anivellacions, gestió virtual del procés per optimitzar els recursos i gestionar digitalment tot el flux des del disseny fins a l'execució. Tot això s'està treballant amb sistemes de simulació d'entorns productius.
És una empresa emergent i una gran scaleup, un escalat industrial d'un producte com l'hidrogen, que es fabrica per projecte d'una manera personalitzada i des d'on es vol fer aquest canvi a una producció seriada amb un impacte més gran, més vendes i més capacitat productiva. "La part d'operacions és fonamental per als partnerships, el teixit industrial, les col·laboracions amb proveïdors clau i les oportunitats de millora per a tots aquells que vulguin treballar a llarg termini amb l'empresa" sentència Heredero.
Vector energètic
L'hidrogen és un vector energètic, però a la vegada és una matèria primera en alguns processos industrials en indústries com la petroquímica, els fertilitzants i la siderúrgia. S'ha de produir a través d'altres energies, principalment l'electricitat. Des de la Comissió d'Energia i el grup d'Hidrogen, el que volen fer és fer un pas més, i com a Europa, anar una mica més enllà de l'hidrogen verd, produït per electròlisi amb electricitat provinent d'energies renovables dedicades, i tenir en compte l'hidrogen renovable, segons la Unió Europea és aquell que a la seva producció es limita la producció d'energia amb la qual es produeix a 18 grams de CO₂ per MJ.
Lluís Pinós, president de la Comissió d'Energia, defensa que "el desplegament de l'hidrogen suposa una oportunitat per Europa, Espanya i Catalunya en termes d'inversió, competitivitat i progrés de l'economia neutra en emissions". Queda clar que l'electròlisi no serà l'única manera de produir hidrogen renovable, però sí serà la més popular. El desenvolupament de tot l'hidrogen dependrà en gran manera dels electrolitzadors. "Cal evitar la dependència tecnològica d'altres economies i seria desitjable que aquesta tecnologia es produís a Europa" afirma Pinós.
