Un electrolizador australiano producirá hidrógeno verde por menos de US$ 1,5/kg a mitad de la década

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BELLA PEACOCK

De pv magazine Australia

 

La empresa Hysata, de Nueva Gales del Sur, está en vías de comercializar el electrolizador más eficiente del mundo, capaz de producir hidrógeno verde por menos de 2 dólares el kilogramo a «mediados de la década de 2020», según afirma. Además, la empresa cree que puede alcanzar la producción de hidrógeno a escala de gigavatios en un plazo similar, afirmando que su diseño es sencillo y apto para la fabricación en masa hoy en día.

La empresa nació a partir de un avance en electrólisis realizado en la Universidad de Wollongong, al sur de Sidney, hace unos tres años. Allí, los investigadores dirigidos por Gerry Swiegers descubrieron que el hidrógeno podía producirse de forma mucho más eficiente mediante electrólisis alimentada por capilaridad.

Esto se ha comprobado en un artículo publicado ayer en la revista científica Nature, que ha constatado que el electrolizador alimentado por capilares puede producir hidrógeno verde a partir del agua con un 98% de eficiencia energética de la célula.

 

Coomo funciona la célula electrolizadora alimentada por capilares de Hysata.

Imagen: Hysata

 

El electrolizador de Hysata consume 40,4 kWh de energía por cada kilo de hidrógeno que produce. El artículo de Nature señala que las células de electrólisis comerciales suelen consumir unos 47,5kWh/kg, aunque el director general de Hysata, Paul Barrett, afirma que está más cerca de los 52,5kWh/kg. Esto equivale a una eficiencia del sistema de alrededor del 75%, mientras que el sistema de Hysata afirma tener una eficiencia total del 95%.

Este aumento del 20% de la eficiencia ha permitido la enorme reducción de costes que Hysata dice estar a pocos años de hacer realidad. «La economía del proyecto se derrumba gracias a esa palanca de eficiencia», dijo Barrett a pv magazine Australia. El académico añadió que la empresa tiene «un sistema simplificado que realmente reduce el coste de forma bastante sustancial».

Coste

Barrett no quiso comprometerse públicamente con el precio del electrolizador Hysata, pero dijo que la empresa está en conversaciones con unas 30 «empresas de marca» que necesitan hidrógeno verde y que están «encantadas» con la economía.

«Nuestra tecnología permitirá la producción de hidrógeno por debajo de 1,50 dólares por kilogramo a mediados de la década de 2020, cumpliendo los objetivos de costes australianos y mundiales mucho antes de lo previsto», afirmó Barrett.

Barrett dijo que la empresa está ocupada construyendo ahora su línea piloto de electrolizadores en una casa cerca de Wollongong. «Estamos construyendo una enorme capacidad de prueba, como hoy mismo», dijo. Espera empezar a probarlos en paralelo en los próximos meses, con planes de ampliar la línea piloto en 2023.

El equipo Hysata en Wollongong, en la costa sur de Nueva Gales del Sur.

Imagen: Hysata

Hace tan solo unos días, Thierry Lepercq, fundador de Soladvent y portavoz del consorcio Hydeal, aseguraba a pv magazine que “no es cosa de magia llegar a 1,5 euros/kg de hidrógeno verde en 2022”.

A partir de la escala piloto, la empresa quiere saltar directamente a las gigafactorías. Para ello, Hysata aumentará considerablemente su equipo de 20 ingenieros este año.

«Estamos planeando tener sistemas en el campo para 2025», dijo Barrett.

«Tengo placas trabajando hoy en la eficiencia y el rendimiento que hemos conseguido en ese trabajo», añadió, refiriéndose al estudio en Nature, y añadiendo: «Lo siguiente es, básicamente, encadenar muchas de ellas, de forma parecida a como se encadenan varios módulos solares. Los conectaremos en serie y eso se convertirá en nuestra pila».

Barrett afirmó que la empresa tiene previsto mantener su producción en Australia y que posiblemente se quede en Wollongong, justo al lado del centro de hidrógeno de Port Kembla.

«Esta puede ser una empresa que defina una era para Australia», dijo el director general, señalando que Australia importa la gran mayoría de sus equipos de energías renovables hoy en día, como paneles solares y turbinas eólicas. «Hay una oportunidad real de crear una capacidad de fabricación soberana aquí en Australia y exportarla al mundo», añadió.

Port Kembla ha sido identificado como lugar prioritario para un centro de producción de hidrógeno verde. El puerto linda con Wollongong.

Imagen: Ayuntamiento de Wollongong

Esto coincide en gran medida con el plan de Matt Kean, ministro de Medio Ambiente y Energía del Estado, además de tesorero. En febrero, anunció una financiación de 250 millones de dólares australianos (180 millones de dólares estadounidenses) para impulsar el contenido de energía renovable de fabricación local y otros 300 millones de dólares australianos (216 millones de dólares estadounidenses) para construir una base de fabricación impulsada por las energías renovables, incluido el hidrógeno renovable.

La empresa es la «primera del mundo» en comercializar un electrolizador alimentado por capilaridad, según Barrett. Hasta la fecha, afirma, la tecnología de los electrolizadores ha sido «demasiado ineficiente y compleja» para hacer atractivo el hidrógeno verde. El obstáculo a la eficiencia de las células de los electrolizadores es la resistencia, que suele provenir de las burbujas, que no son conductoras, y los electrodos de máscara.


Gráfico de la evolución de los electrolizadores, que muestra el funcionamiento de la electrólisis por capilaridad.

Barrett dijo que el equipo de investigación de la Universidad de Wollongong «básicamente se enfrentó a ese problema con una hoja de papel en blanco y trató de entender realmente dónde está toda la resistencia, dentro de la célula». Ese ejercicio condujo a la invención de la electrólisis alimentada por capilares, que elimina esas burbujas y aumenta la eficacia.

Esto supone un «doble beneficio económico», afirma Barrett, ya que los proyectos de hidrógeno necesitarían menos energías renovables para obtener la misma producción de hidrógeno, lo que permitiría ahorrar en gastos de capital y, al mismo tiempo, adquirir un electrolizador más pequeño.

Detalles del electrolizador

El electrolizador de la empresa es cinco veces más pequeño que un electrolizador alcalino tradicional, dice Barrett, y contiene 20 veces menos líquido. Cabe en un contenedor de seis metros y se puede mover con una carretilla elevadora para facilitar su transporte, añade. «Así que tenemos un balance de plan drásticamente simplificado».

El armazón de la célula electrolizadora de Hysata se fabrica con una técnica escalable, de bajo coste y de fabricación en masa, lo que hace que el producto sea ágil para que pueda llegar al mercado lo antes posible.

«Somos uno de los pocos, si no el único, electrolizador de tiempo cero, que se puede fabricar en masa», dijo Barrett.

 

Paul Barrett and Gerry Swiegers con una de las células Hysata.

Imagen: Hysata

Hysata, una empresa emergente, no se lanzó oficialmente hasta junio del año pasado. Arrancó con una financiación inicial de 5 millones de dólares australianos (3,6 millones de dólares estadounidenses) del grupo británico IP, y 750.000 dólares australianos (539.000 dólares estadounidenses) de la Corporación de Financiación de la Energía Limpia (CEFC), propiedad del gobierno.

Swieger, que dirigió el Centro de Excelencia de la Universidad de Wollongong para la investigación de la ciencia de los electromateriales, se ha convertido desde entonces en el director de tecnología de Hysata.

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