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H2Giga: thyssenkrupp impulsa la industrialización de la electrólisis del agua alcalina a través de la producción en serie automatizada. H2Mare: thyssenkrupp prueba la producción de metanol y amoníaco verde en alta mar. TransHyDE: thyssenkrupp prueba el agrietamiento del amoníaco
Con proyectos de liderazgo en el área del hidrógeno, su mayor iniciativa de investigación hasta la fecha sobre el tema de la transición energética, el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania (BMBF) está apoyando la entrada de Alemania en la economía del hidrógeno. thyssenkrupp participa en los tres proyectos de hidrógeno del órgano y está probando la producción industrial, el uso y la integración de sistemas de hidrógeno verde. Dentro de cuatro años, hasta 2025, thyssenkrupp ampliará aún más su liderazgo tecnológico a lo largo de toda la cadena de valor de los productos químicos verdes. Esto implica la fabricación masiva de electrolizadores de agua a gran escala (H2Giga), la producción en alta mar de combustibles sintéticos, amoníaco verde, metanol verde y metano sintético (H2Mare), así como tecnologías de conversión y transporte de hidrógeno como el craqueo de amoniaco (TransHyDE). Estos proyectos emblemáticos reunirán la experiencia en tecnologías de hidrógeno en la ciencia, la industria y la sociedad civil en toda Alemania, proporcionando así la chispa inicial para el desarrollo, diseño e implementación de soluciones de hidrógeno a escala industrial.
“Con su amplia cartera de tecnologías para cadenas de valor totalmente verdes y el reciclaje de emisiones en sistemas de circuito cerrado, thyssenkrupp puede representar toda la cadena de valor de los productos químicos verde”, explica Martina Merz, CEO de thyssenkrupp AG. «Unir esta fuerza de nuestra empresa orientada a la innovación desde hace mucho tiempo con la investigación científica sobre los proyectos emblemáticos de hidrógeno es la receta para la implementación exitosa de la Estrategia Nacional de Hidrógeno y para mantener el liderazgo tecnológico de Alemania competitivo a nivel internacional».
Ampliación de la electrólisis del agua para la producción automatizada en serie de gigavatios
thyssenkrupp recibirá cerca de 8,5 millones de euros en subvenciones para la investigación y el desarrollo de la producción a gran escala de electrólisis de agua alcalina (AWE). El objetivo, por un lado, es aprovechar los efectos de escala y así poder reducir los costes de fabricación. Por otro lado, una expansión de la cadena de suministro de celdas de electrólisis de 1 gigavatio (GW) existente permite implementar mayores volúmenes de proyectos, de modo que se pueden implementar múltiples proyectos de gigavatios al mismo tiempo cada año.
Martina Merz enfatiza la necesidad de esta iniciativa de investigación: “Hemos visto un cambio significativo en el tamaño de los proyectos de varios cientos de megavatios a gigavatios en los últimos meses, por lo que la producción automatizada en serie de alto volumen ya está en línea con la demanda del mercado actual. Para estos órdenes de magnitud, el escalado simple no es factible, pero se deben aplicar enfoques disruptivos, que se están desarrollando, probando y optimizando en pasos individuales dentro del marco de este proyecto. Entonces, por un lado, se están llevando a cabo trabajos de desarrollo de celdas completamente nuevos para desarrollar la próxima generación de tecnología de electrólisis alcalina. Además, nos esforzamos por implementar el proceso de optimización de la cadena de suministro necesario para la producción industrial en serie. Con el uso de la robótica y la automatización se optimizan los procesos de fabricación y montaje”.
El proyecto H2Giga “INSTALL AWE” liderado por thyssenkrupp se centra en la industrialización de la AWE, que es en la actualidad la tecnología lista para el mercado más desarrollada y utilizada, sobre todo para aplicaciones industriales a gran escala. El módulo estandarizado de 20 MW de thyssenkrupp también es ventajoso en términos de economía y protección climática. En contraste con la construcción compacta de los electrolizadores PEM, la tecnología de elemento único utilizada para la AWE permite realizar trabajos de mantenimiento selectivo en celdas individuales en lugar de tener que reemplazar la celda completa. Esto conserva los recursos y reduce los costos operativos. La relación esencial con el socio de Joint Venture Industrie De Nora, un especialista en electroquímica de renombre mundial y un proveedor de alta calidad para la fabricación de celdas y recubrimientos, es esencial para este paso a la producción en serie. El flujo de trabajo totalmente integrado entre thyssenkrupp y De Nora, su probada cadena de suministro de gigavatios para celdas de electrólisis de agua y talleres de servicios globales es la base sólida para esta próxima etapa de desarrollo. Para ello, thyssenkrupp trabajará junto con sus socios de larga data como De Nora y Hoedtke GmbH & Co. KG, así como con socios científicos, pero también trabajará con nuevas colaboraciones. En el pool de innovación H2Giga de instituciones especializadas, universidades y pequeñas empresas que ofrecen competencias científicas y técnicas en el tema de la producción en masa, se están llevando a cabo investigaciones de temas más amplios de investigación y desarrollo, que también tienen como objetivo impulsar aún más por lo que el desarrollo de thyssenkrupp en sí.
Amoníaco offshore para suministro directo
El proyecto de liderazgo H2Mare tiene como objetivo desarrollar la producción de hidrógeno y subproductos como combustibles sintéticos, metanol, amoníaco y metano sintético en alta mar. Los procesos power-to-X en los que trabaja thyssenkrupp cubren los tres últimos productos mencionados. La compañía recibirá una financiación de 780.000 euros para el proyecto H2Mare “PtX-Wind” para el desarrollo de los fundamentos hasta la fase de ingeniería.
Como especialista en ingeniería y construcción de plantas químicas, thyssenkrupp puede ofrecer varias cadenas de valor verdes integradas basadas en su tecnología de electrólisis de agua. Esto incluye, por ejemplo, procesos para la producción sostenible de amoniaco, metanol y gas natural sintético (SNG). Además, la empresa puede aportar su amplio conocimiento en optimización de procesos, escalado tecnológico, modularización y experiencia en más de 2.500 proyectos. La consideración integral de los conceptos seleccionados de plantas y procesos cubre todas las preguntas de investigación relevantes, desde evaluaciones de materiales y modos de operación hasta conceptos de seguridad y ambientales.
Dado que las turbinas eólicas marinas proporcionan cantidades significativamente mayores y una energía más regular que sus equivalentes terrestres, la generación directa de hidrógeno y otros productos power-to-X tiene un gran potencial, ya que el CO2 y el nitrógeno necesarios, además del agua, se pueden extraer directamente del aire, en el sitio. La producción de amoníaco verde en particular puede ser decisiva aquí, ya que su alta densidad energética y su tecnología de almacenamiento más simple hacen que el amoníaco sea una opción más barata en algunas aplicaciones en comparación con el hidrógeno, por ejemplo, como combustible para buques. En países con alto potencial de producción de hidrógeno debido a un buen suministro de energía solar y eólica, por ejemplo, Australia, Brasil o Chile, el amoníaco verde es superior al hidrógeno verde como portador de energía para la exportación. Dado que el amoníaco se transporta por buque, las rutas de transporte, y por lo tanto los costos, se ahorrarían con la generación directa en alta mar al acoplar turbinas eólicas a electrolizadores. Además, el tamaño de los parques eólicos marinos permite mayores volúmenes de producción, lo que a su vez reduce los precios de venta y hace que el amoníaco verde sea más competitivo como portador de energía.
Investigación sobre soluciones de transporte de hidrógeno
thyssenkrupp también participa en el tercer proyecto de liderazgo TransHyDE y está considerando el potencial del proceso de craqueo del amoníaco como socio asociado. Especialmente a largas distancias, el transporte de amoníaco como portador de hidrógeno es más rentable. Después de transportar amoníaco verde y convertirlo de amoníaco líquido a sus constituyentes de hidrógeno y nitrógeno en lugares donde se necesita hidrógeno, el hidrógeno producido de esta manera se puede utilizar directamente. Las aplicaciones potenciales incluyen, por ejemplo, su uso en acerías, como combustible verde para plantas químicas o en pilas de combustible para convertirlas en energía eléctrica. Basándose en la vasta experiencia de thyssenkrupp Uhde en el campo de la síntesis de amoníaco, la investigación sobre el enlace de hidrógeno verde al amoníaco para el transporte y su posterior lanzamiento demuestra el espíritu innovador y la viabilidad futura de los elementos de la cartera de tecnología establecida.
Acerca de los proyectos de liderazgo de hidrógeno:
Financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania. Más de 240 socios de la ciencia y la industria están trabajando juntos en proyectos de liderazgo de hidrógeno. Los proyectos se lanzaron en el primer semestre de 2021 sobre la base de perspectivas de financiación no vinculantes. La financiación rondará los 740 millones de euros en total. Más información está disponible en wasserstoff-leitprojekte.de.
Sobre thyssenkrupp
thyssenkrupp Uhde combina una experiencia tecnológica única y décadas de experiencia global en ingeniería, aprovisionamiento, construcción y servicio de plantas químicas. La cartera incluye tecnologías líderes para la producción de productos químicos básicos, fertilizantes y polímeros, así como cadenas de valor completas para productos químicos sostenibles.
thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers ofrece tecnologías líderes en el mundo para plantas de electrólisis de alta eficiencia. La compañía ha instalado con éxito más de 600 proyectos y plantas electroquímicas en todo el mundo, con una capacidad total de más de 10 gigavatios. Con su tecnología de electrólisis de agua para la producción de hidrógeno verde, ofrece una solución innovadora para aplicaciones a escala industrial. De esta forma, las unidades de negocio de thyssenkrupp cubren toda la cadena de valor de los productos químicos ecológicos, desde el hidrógeno hasta el amoniaco, el metanol y el gas natural sintético, un paso importante hacia una industria climáticamente neutra.
thyssenkrupp es un grupo internacional compuesto por empresas industriales y tecnológicas independientes. El Grupo generó unas ventas de 29 mil millones de euros en 60 países en el año fiscal 2019/2020. Bajo una marca de referencia sólida, sus productos y servicios contribuyen a crear un futuro mejor y más sostenible. La competencia y el compromiso de sus más de 104.000 empleados en todo el mundo son la base de su éxito. Con su tecnología e innovación, trabajan con los clientes para desarrollar soluciones rentables y eficientes en recursos para los desafíos futuros. Combinan la orientación a resultados con la responsabilidad corporativa y social.
thyssenkrupp, que desarrolla negocios en Sudamérica desde 1837, emplea a alrededor de 4.000 empleados en la región en los segmentos de defensa, automotriz, minería, química y naval. En América del Sur, la empresa registró durante el año fiscal 2019/2020 la facturación equivalente a R $ 3 mil millones.
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