El grupo tecnológico Wärtsilä y WEC Energy Group han probado con éxito las capacidades de un motor Wärtsilä que funciona con combustible con un 25% de volumen de hidrógeno. Las pruebas, que se completaron en octubre de 2022, se realizaron en la central energética A.J. Mihm de 55 MW de WEC Energy Group en Michigan, EE. UU., con un motor Wärtsilä 50SG sin modificar. Durante el período de prueba, el motor Wärtsilä continuó suministrando energía a la red. Este es el motor de balance flexible operado comercialmente más grande que jamás haya funcionado con una mezcla de combustible de hidrógeno, lo que representa, por lo tanto, un logro a nivel mundial.
El Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (EPRI) también participó en las pruebas y lideró la evaluación del rendimiento del motor durante la prueba. En un informe publicado recientemente, el análisis de EPRI confirmó la viabilidad de mezclar hidrógeno (H2) con gas natural para su uso en un motor Wärtsilä existente. Los resultados de la demostración también mostraron que el hidrógeno se puede manejar y utilizar de manera segura y fiable en la tecnología de motores.
Durante tres días de pruebas continuas, se demostró con éxito la capacidad del motor para procesar la combustión de mezclas de hidrógeno, mostrando claras mejoras en la eficiencia del motor y reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, al mismo tiempo que cumple con las emisiones de NOx. Se logró una carga del motor del 95 % con la mezcla de H2 al 25 % en volumen. Esto verifica la flexibilidad de combustible de los motores Wärtsilä sin comprometer la eficiencia. Pruebas adicionales mostraron que con una mezcla de H2 de 17 % en volumen, se podía lograr una carga del motor del 100 %.
El informe EPRI afirma que esta clase de motores puede, por lo tanto, mantener su mayor eficiencia en comparación con las turbinas de gas de ciclo simple. Debido a que los motores en general tienen una mayor eficiencia, su producción relativa de CO2 en comparación con las turbinas también será menor, como fue el caso en este estudio.
“Estas pruebas proporcionan una evidencia clara de que la tecnología de motores de Wärtsilä puede ofrecer soluciones de energía preparadas para el futuro que hacen una gran contribución a las operaciones descarbonizadas. Los resultados de las pruebas con una mezcla de combustible de mezcla de hidrógeno y gas natural han sido sobresalientes. Continuamos desarrollando y preparando nuestros motores para el futuro para que funcionen con combustibles sostenibles y esperamos tener un concepto de motor y central eléctrica para operar con hidrógeno puro disponible para 2026”, dijo Anja Frada, directora de operaciones de Wärtsilä Energy.
“EPRI está acelerando el despliegue de una cartera completa de tecnologías de energía limpia para respaldar un futuro neto cero”, dijo Neva Espinoza, vicepresidenta de suministro de energía y recursos bajos en carbono de EPRI. “Este proyecto de demostración con Wärtsilä y WEC Energy Group es importante para mostrar el potencial de la mezcla de hidrógeno en motores alimentados con gas natural. Los aprendizajes de este proyecto se compartirán con la industria energética para seguir avanzando hacia los profundos objetivos de descarbonización”.
A medida que las empresas de servicios públicos aumentan la utilización de activos de energía renovable, como la eólica y la solar, existen oportunidades para producir hidrógeno para el almacenamiento de energía a largo plazo a partir del exceso de energía renovable. Como combustible, el hidrógeno se quema sin producir ninguna especie de carbono, incluido el CO2. La capacidad de fabricación de electrolizadores de hidrógeno es de casi 8 GW/año en la actualidad, pero podría superar los 60 GW/año para 2030 según los anuncios de la industria. [1]
“Estamos muy contentos de asumir un papel de liderazgo en la exploración del potencial de esta tecnología mientras nos enfocamos en brindar a los clientes energía asequible, fiable y limpia”, dijo Gale Klappa, presidente ejecutivo de WEC Energy Group. “A medida que traemos más energía renovable a la red, debemos asegurarnos de que podemos mantener las luces encendidas cuando el sol no brilla y el viento no sopla. Los resultados de este proyecto son un fuerte indicador de que estas unidades gestionables pueden funcionar con combustibles con niveles muy bajos o incluso sin carbono”.
Entre otros combustibles sostenibles, el hidrógeno será fundamental para alcanzar las emisiones netas cero y se espera que contribuya con el 20 % de la reducción total de CO2 necesaria en 2050. [2] Sin embargo, la industria energética mundial actual no está diseñada para la adopción de hidrógeno puro como fuente de energía segura. Por lo tanto, una inversión significativa en motores listos para el mercado que puedan funcionar con combustibles sostenibles es crucial para apoyar la transición a cero neto. Wärtsilä es pionera en la adopción del hidrógeno como combustible viable a través del desarrollo avanzado y las pruebas de motores de combustible flexible.
Resumen ejecutivo del informe EPRI
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Pie de imagen: Junto con WEC Energy Group, Wärtsilä completó con éxito las pruebas de mezcla de hidrógeno en un motor Wärtsilä sin modificar. © WEC / Editado por Kurio
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[1] https://www.iea.org/reports/global-hydrogen-review-2022
[2] https://hydrogencouncil.com/wp-content/uploads/2021/11/Hydrogen-for-Net-Zero.pdf
