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Energía de hidrógeno pionera: el proyecto piloto de Enbridge cuenta con un enorme potencial

Un sistema pionero de producción combinada de calor y electricidad (CHP) alimentado con hidrógeno en Canadá podría transformar el futuro de la energía sostenible en América del Norte.

Por el Consejo del Hidrógeno

En el intento de desarrollar energía sostenible, los pequeños pasos pueden a menudo conducir a cambios transformadores. Pensemos en los primeros coches eléctricos, los paneles solares e incluso las turbinas eólicas. Todos ellos empezaron como proyectos comparativamente menores, pero hoy en día se considera que cada tecnología es un aspecto clave de la red eléctrica moderna. La energía del hidrógeno va por un camino similar, con nuevos proyectos piloto que ofrecen un enorme potencial, incluida una iniciativa pionera que se puso en marcha recientemente al norte de Toronto, Canadá.

Allí, trabajando en colaboración, Enbridge Gas y sus socios 2G Energy y CEM Engineering han instalado un sistema de cogeneración (CHP) alimentado con hidrógeno, un proyecto pionero para Norteamérica. El objetivo es utilizar el hidrógeno producido a partir de la red eléctrica provincial para cubrir hasta 92% de las necesidades eléctricas y hasta 58% de la carga térmica del Centro de Operaciones Tecnológicas (TOC) de 120.000 pies cuadrados de Enbridge en Markham, Ontario.1.

“Hidrogenado con menor contenido de carbono2 “Es una alternativa energética más limpia al gas natural que podría descarbonizar varios sectores”, afirmó Aqeel Zaidi, gerente de Desarrollo Tecnológico de Enbridge Gas. “Estimamos que el uso del calor residual del sistema de cogeneración ubicado en la instalación Power-to-Gas de Enbridge en Markham podría desplazar hasta 74.000 metros cúbicos de gas natural al año utilizados en las calderas y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en el sitio en aproximadamente 143 toneladas métricas al año”.3Esa es la cantidad equivalente de gas natural que consumen aproximadamente 32 hogares por año, dependiendo del tamaño y la ubicación.4.”

Más importante aún, el sistema servirá como prueba de concepto para un sistema de cogeneración flexible que pueda funcionar con hidrógeno, gas natural o combinaciones de ambos. Es precisamente el tipo de experiencia e innovación que podría resultar fundamental en la transición energética más amplia.

El Centro de Conversión de Energía de Enbridge es un minicentro de hidrógeno que alberga la primera instalación Power-to-Gas de Norteamérica, el primer proyecto de mezcla y ahora el primer sistema de cogeneración de hidrógeno del continente. A continuación, se muestra un vistazo detallado del sistema:

  • Sistema de cogeneración de 115 kW suministrado por 2G Energy:
    • Grupo electrógeno con motor alternativo con sistema de recuperación de calor y otros equipos auxiliares.
    • Integrado con el circuito de calefacción de agua caliente del edificio.
  • Capaz de funcionar con hidrógeno 100% (H2) o gas natural 100% (NG) y mezclas de gas H2/NG.
  • Puede cambiar completamente entre ambos combustibles en aproximadamente tres minutos.
  • Se entrega como un paquete plug and play en contenedor.
  • Huella: 9,6 mx 3 m
  • Control de NOx:
    • No se necesita reducción catalítica selectiva (SCR) en la combustión de hidrógeno.
    • Se requiere SCR en la combustión a gas.

Para el proyecto, 2G Energy fabricó y suministró la unidad y CEM Engineering brindó asesoría de ingeniería y supervisión de la construcción. A continuación, se detalla el papel de cada socio del proyecto:

  • Gas puente:
    • Anfitrión del sitio
    • Suministro e instalación de tuberías y estaciones de venta de hidrógeno
    • Puesta en servicio
  • Corporación Energética 2G:
    • Fabricante y proveedor de sistemas de cogeneración
    • Contrato de puesta en servicio y mantenimiento
  • Ingeniería CEM:
    • Estudio de viabilidad y diseño del sistema
    • Gestión de la construcción

Enbridge considera el proyecto como una tecnología prometedora en su búsqueda por reducir las emisiones mediante la utilización de hidrógeno.

Como se afirma en el sitio web de Enbridge, el gas hidrógeno tiene el potencial de ser una herramienta eficaz en el cambio hacia una energía con bajas emisiones de carbono al desplazar al gas natural que de otro modo se utilizaría en los edificios para las necesidades de calefacción.

El proyecto es un piloto interesante para ayudar a Enbridge a comprender la eficacia de esta tecnología y cómo podría implementarse en aplicaciones más grandes.

Cuando Enbridge lanzó su proyecto de mezcla, quedó claro a partir de los comentarios del público que reducir las emisiones de carbono era importante para los clientes de Enbridge.5El proyecto se encuentra en la propiedad de Enbridge y es un ejemplo del compromiso de la empresa con la creación de soluciones que respalden la transición energética hacia una economía con menores emisiones.

El proyecto está en armonía con el esfuerzo de Ontario por reducir las emisiones de carbono y al mismo tiempo responder a las preocupaciones ambientales de los clientes.6.

Fotografías de CEM Ingeniería

Allanando el camino para una transición energética sostenible

Para lograr avances significativos hacia un futuro energético más limpio, los proyectos piloto como la central de cogeneración de hidrógeno de Enbridge en Markham son pasos importantes para ayudar a lograr reducciones de carbono. Las tecnologías que aprovechan la infraestructura existente (capaz de ser complementaria e independiente de la red eléctrica principal) son clave para su adopción más amplia. Pero estos sistemas deben probarse en el campo para identificar y resolver los problemas que inevitablemente surgen con cualquier mecanismo nuevo.

En resumen, este sistema de cogeneración de hidrógeno debe demostrar sus capacidades y esa será la tarea que se llevará a cabo en los próximos meses. A medida que este proyecto avance, será necesario que quienes buscan soluciones para alcanzar los objetivos de reducción de carbono sigan participando. Las transiciones energéticas requieren un apoyo público sostenido. Las próximas preguntas importantes no solo tienen que ver con la viabilidad tecnológica, sino también con las prioridades. Las políticas públicas deben fomentar un marco regulatorio y estructuras de incentivos que conduzcan a una adopción más amplia de este tipo de soluciones innovadoras y sostenibles.

1 Cálculos basados en el consumo histórico de energía para el TOC.

2 Cualquier lenguaje que describa al hidrógeno como "menor en carbono" se refiere al gas natural. Como se indica en el Reglamento sobre combustibles limpios del Gobierno de Canadá, la intensidad de carbono del gas natural es de 68 gCO2e/MJ (Pg 2800) y la intensidad de carbono del hidrógeno debe ser inferior a 61 gCO2e/MJ (Pg 2658) para ser considerado un combustible de baja intensidad de carbono que desplaza al gas natural.

3 El CO2Los ahorros de GEI se basan en el uso final e incluyen los siguientes supuestos y cálculos: 74.000 m3/año de gas natural multiplicado por el factor de emisión de gas natural de 0,0019313 tCO2yo/yo3 gas natural según lo dispuesto en el Informe del Inventario Nacional de 2024, Parte 2, Tablas A6.1-1 y A6.1-3.

4 El consumo residencial típico de gas natural en Ontario, Canadá, es de entre 2200 y 2400 m3 por año. 

5 dec_order_EGI_Energía baja en carbono LTC_20201029 (4).PDF Pág. 8

6 Estrategia de hidrógeno con bajas emisiones de carbono de Ontario | ontario.ca

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