Transporte seguro y eficiente del hidrógeno
Energía en el hierro y sus óxidos
Transportar la energía generada por el medio ambiente en forma de hierro: Esa es la visión de un proyecto financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania y coordinado por la UDE. El hidrógeno producido por la energía solar, una reacción química y el transporte en forma de metal conducen a un ciclo sostenible para producir hidrógeno en los lugares y momentos en que se necesita. En colaboración con socios de Clausthal y Bremen, así como con socios industriales asociados, el equipo quiere desarrollar un concepto para su aplicación a escala industrial.
Imagen de una capa de óxido de hierro tomada por microscopía electrónica de barrido: La medición EBDS (difracción de retrodispersión de electrones) revela las estructuras de los compuestos de óxido en los cristales individuales. Las líneas negras muestran las vías por las que el oxígeno puede difundirse más fácilmente en el material.
© UDE/Silke Rink
El hidrógeno (H2) es muy inflamable, muy volátil y embrutece muchos materiales. Esta combinación ha hecho que su transporte sea costoso e ineficiente hasta la fecha. Una posibilidad es almacenar y transportar el hidrógeno en forma de amoníaco. En cambio, un equipo dirigido por el Dr. Rüdiger Deike, catedrático de metalurgia y tecnología de conformación de la UDE, persigue un enfoque cuyo ciclo sería, por ejemplo, el siguiente
En un lugar con alta radiación solar y recursos hídricos fácilmente disponibles, por ejemplo en el continente africano, en Australia o en Sudamérica, los sistemas fotovoltaicos suministran energía eléctrica. Ésta se utiliza para dividir el agua en oxígeno y H2 en una electrólisis. Ahora, sólo hace falta una reacción química posterior para reducir el mineral de hierro (óxido de hierro) y obtener hierro, que se envía en forma de mini briquetas o pellets sin ningún riesgo medioambiental. En el destino, se inicia la reacción inversa para obtener de nuevo hidrógeno y óxido de hierro.
Aunque el proceso subyacente del vapor de hierro se conoce desde hace tiempo, hay muchas cosas que aún no están claras: los ingenieros quieren identificar aleaciones de hierro adecuadas que puedan someterse a las reacciones químicas con la mayor frecuencia posible sin sufrir pérdidas. "A partir de ahí, queremos desarrollar la combinación más eficiente formada por los mejores sistemas de materiales y la tecnología de proceso adaptada a ellos", explica Deike, coordinador del proyecto.
El proyecto "Proceso de vapor de hierro Me2H2" abarca en gran medida la investigación básica. Sin embargo, el objetivo final es desarrollar un concepto de tecnología de procesos y plantas a gran escala industrial.
El Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF) financia el proyecto durante tres años con un total de 1,3 millones de euros en el marco del concurso de ideas "República del Hidrógeno de Alemania". Además de los ingenieros de la UDE, también participan la Universidad Tecnológica de Clausthal y el Instituto Leibniz de Tecnologías Orientadas a los Materiales (IWT) de Bremen. Los socios asociados son thyssenkrupp Steel Europe AG y SMS group GmbH.
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