Blog WtEnergy

WtEnergy Transforma Residus Biològics en Hidrogen Verd: El Projecte HYIELD

biowaste into green hydrogen

Autors: Andrés Ponce, CEO de WTEnergy Advanced Solutions amb la col·laboració d’Antoni Crous, cofundador. Un article publicat a Demosh2 «Descarbonització Mobilitat Sostenible Hidrogen Verd».

Gasificació de Bioresidus: Una Solució Eficient

El futur energètic ens demana solucions innovadores i sostenibles. En aquest sentit, el projecte HYIELD, liderat per WtEnergy Advanced Solutions, representa un pas ferm cap a la transformació de residus en hidrogen verd. En aquest article, explorarem com WtEnergy converteix els residus en una font d’energia neta, eficient i econòmicament viable, comparant els costos amb el procés d’electròlisi.

La tecnologia de WtEnergy utilitza una innovadora planta de demostració de gasificació amb vapor en múltiples etapes i purificació de gas de síntesi per a la conversió de residus en hidrogen. Aquesta solució respon als desafiaments combinats de la conversió de residus en hidrogen, optimitzant l’eficiència i el rendiment del H2, assegurant al mateix temps la fiabilitat i una competitivitat financera.

Un dels grans avantatges d’aquesta tecnologia és la seva capacitat per superar les barreres actuals de desenvolupament de les solucions de residus a hidrogen. A més, aquesta solució està dissenyada per ser escalable, des de petites a mitjanes aplicacions fins a grans plantes, oferint una gestió de residus distribuïda i solucions de producció d’hidrogen per a regions amb solucions de residus limitades.

Objectius Clau del Projecte HYIELD

El procés desenvolupat en el projecte HYIELD està orientat a assolir 6 objectius clau:

  1. Major eficiència en la conversió d’energia: Més del 64% de l’energia total d’entrada serà convertida en l’energia del H2, assegurant un major rendiment del H2 de més de 0,16 kg de H2 per kg de biomassa seca. Això s’aconsegueix maximitzant la relació H2/C mitjançant l’optimització dels paràmetres de vapor, oxigen, temperatura, juntament amb la recirculació òptima de calor dins d’un enfocament de múltiples etapes.
  2. Puresa del H2: La planta produirà H2 amb una puresa superior al 99,97%, adequada per a totes les aplicacions excepte a les piles de combustible.
  3. Flexibilitat en el material: Es podran utilitzar una gran varietat de matèries primeres, incloent-hi materials d’escombraries i residus agrícoles amb cendres complexes, amb un potencial calorífic que varia entre 2 i 5 kWh/kg.
  4. Cost reduït: L’objectiu del projecte és assolir un cost anivellat de 2,19 €/kg, aproximadament la meitat del que es pot aconseguir amb la millor tecnologia d’electròlisi disponible actualment.
  5. Disseny escalable: La planta es dissenyarà per ser altament escalable, des de 10.000 tones anuals d’ara endavant, oferint solucions de gestió de residus i generació d’energia neta per a zones remotes i rurals. La capacitat de la planta pilot serà de 3MW (LHV de la biomassa seca que entra a la planta), equivalent a 568 kg/h de biomassa seca i una producció d’hidrogen de 95 kg/H2. Suposant un funcionament de 4.000 hores per any (el mateix període operatiu objectiu per al demostrador), la planta processaria 2.272 tones de biomassa seca i produiria 650 kg/H2.
  6. Aprofitament de la calor residual: La planta serà capaç d’aprofitar la calor residual de baixa i mitja temperatura (150-600°C) per augmentar l’eficiència de conversió d’energia i el rendiment de l’hidrogen.

Aquesta tecnologia, desenvolupada en el marc del projecte HYIELD, representa una oportunitat única per convertir els residus en una font d’energia neta, sostenible i econòmicament viable. WtEnergy està liderant el camí cap a un futur energètic més net i eficient, proporcionant solucions innovadores que contribueixen a la transició cap a un sistema energètic més sostenible.

Eficiència i Sostenibilitat en la Producció d’Hidrogen Verd i Captura de CO2: Tecnologia HYIELD vs. Electròlisi

A més dels avantatges esmentats en l’article, la tecnologia de HYIELD, liderada per WtEnergy ofereix una comparativa interessant amb el procés d’electròlisi en termes d’eficiència energètica i captura de CO₂.

El procés de HYIELD presenta un consum d’energia total més baix que l’electròlisi, així com una major captura de CO₂ per tona de biomassa processada.

En primer lloc, pel que fa al consum d’energia, l’electròlisi requereix aproximadament 60 kWh d’energia elèctrica per kg d’hidrogen produït, mentre que el procés HYIELD utilitza un total de 50 kWh per kg d’hidrogen, incloent-hi tant l’energia elèctrica com la tèrmica. D’aquesta manera, es pot veure una eficiència energètica superior en el procés HYIELD.

Pel que fa a la captura de CO₂, la tecnologia HYIELD ofereix una notable eficàcia en la captura de CO₂. Amb una producció d’hidrogen d’alta puritat, el procés HYIELD garanteix un corrent ric en CO₂ capturat, equivalent a 1810 kg de CO₂ per tona de biomassa seca processada. Això representa una mitigació significativa de les emissions de CO₂, amb una estimació de prop de 4200 tones de CO₂ evitades a l’atmosfera anualment, basat en un temps d’operació de 4000 h anuals.

Així doncs, aquests resultats destaquen la promesa i el potencial del procés HYIELD en comparació amb l’electròlisi en termes d’eficiència energètica i reducció d’emissions de CO₂. Amb una menor empremta de carboni i un consum d’energia més eficient, la tecnologia HYIELD emergeix com una opció atractiva per a la producció d’hidrogen verd a partir de biomassa, contribuint a la transició cap a un futur energètic més sostenible i net.

Estalvis Considerables

La producció d’hidrogen a partir de biomassa ofereix una alternativa econòmica i sostenible a l’electròlisi. Comparat amb el cost actual de l’hidrogen produït per electròlisi, que és d’aproximadament 4,38 € per quilogram, el projecte HYIELD proposa un cost anivellat de l’hidrogen (LCOH) de només 2,19 € per quilogram. Això representa un estalvi notable de 2,19 € per quilogram d’hidrogen produït a partir de biomassa. Aquesta diferència en els costos reflecteix l’eficiència i la viabilitat econòmica de la conversió de residus en hidrogen verd, convertint aquesta tecnologia en una opció atractiva per a la producció d’energia neta i sostenible.

El Futur és Verd

El futur del mercat de l’hidrogen és brillant, amb projeccions que indiquen un creixement i una transformació significatius. Segons un informe de BloombergNEF, la demanda mundial d’hidrogen podria augmentar més de cinc vegades per a l’any 2050, arribant a aproximadament 8,3 exajuliols (EJ) anuals. I segons un informe de McKinsey, el mercat mundial de l’hidrogen podria arribar a un valor de 2,5 bilions de dòlars anuals per a l’any 2050, representant aproximadament el 18% de la demanda final total d’energia.

Aquest creixement està impulsat per diversos factors, incloent-hi l’augment de l’adopció de vehicles de pila de combustible d’hidrogen, l’expansió dels processos industrials basats en l’hidrogen i el desenvolupament d’infraestructures d’hidrogen per al magatzematge d’energia, l’equilibri de la xarxa elèctrica, i un reconeixement creixent del paper de l’hidrogen en la descarbonització dels sectors difícils d’abastir. A més, les inversions en projectes relacionats amb l’hidrogen estan en augment, amb l’Agència Internacional de l’Energia estimant que les inversions mundials en tecnologies relacionades amb l’hidrogen podrien superar els 300.000 milions de dòlars per a l’any 2030.

A mesura que els governs, les indústries i els inversors continuen prioritzant els esforços de descarbonització, es preveu que el mercat de l’hidrogen jugui un paper crucial en la transició cap a una economia de baix carboni, oferint solucions per abordar els reptes de seguretat energètica, canvi climàtic i creixement econòmic.

Amb empreses com WtEnergy impulsant la innovació i augmentant la producció d’hidrogen verd, estan preparades per capturar una part significativa d’aquest mercat en expansió, contribuint a la transició cap a un futur energètic sostenible.

Artículos relacionados

¿Quieres
saber más?

Solicita una reunión con nuestro equipo y te harán
una evaluación técnica y económica para su planta.