Uso del hidrógeno verde y gases renovables como combustibles limpios para los motores de gas

"En nuestros objetivos de transición energética y neutralidad climática, el hidrógeno verde (H2) es uno de los instrumentos clave para reducir eficazmente las emisiones derivadas de la generación de energía".

Cuando se produce de forma respetuosa con el clima, este versátil combustible es una alternativa sostenible y eficiente a fuentes de energía fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural. Para alcanzar los objetivos climáticos definidos en Europa, es necesario reducir significativamente las emisiones de carbono procedentes de la generación de energía. También debe reducirse el consumo de energía, por ejemplo, mediante el funcionamiento flexible de las centrales de cogeneración. Las nuevas leyes y normativas, establecen límites de emisión más estrictos para las centrales con sistemas de combustión, turbinas de gas y motores de combustión, que los operadores de las centrales deben cumplir.

Las Estrategias Nacionales del hidrógeno verde prevén el rápido desarrollo de la tecnología y la garantía de disponibilidad en el mercado internacional de la producción y el uso de hidrógeno verde, con el fin de disponer lo antes posible de la cantidad de hidrógeno verde necesaria para la conversión de los diferentes ámbitos de aplicación.

Además de la ventaja de reducir las emisiones, el uso de hidrógeno verde también afecta a la eficiencia, las inversiones iniciales, los costes de combustible y mantenimiento y la calidad de los materiales de los motores de combustión. Las propiedades del hidrógeno verde dan lugar a una serie de requisitos estructurales que deben cumplirse y que son vitales para los equipos que lo utilizan.

Consideraciones en el diseño de los motores alternativos

Aunque gran parte del motor es similar a un motor de gas estándar, varias consideraciones de diseño son exclusivas de los productos con H2 basadas en las propiedades distintivas del H2.

 

Hidrógeno verde como combustible limpio para los motores de gas MWM y las plantas de cogeneración
El desarrollo y lanzamiento de soluciones de mezcla de hidrógeno verde responde a la creciente demanda de los clientes a medida que madura la infraestructura de suministro de hidrógeno verde. MWM se ha comprometido a ayudar a los clientes a cumplir sus objetivos relacionados con el clima proporcionándoles productos que faciliten la transición de combustible, aumenten la eficiencia operativa y reduzcan las emisiones.

MWM tiene experiencia en la utilización de hidrógeno en sus productos, con algunos proyectos en funcionamiento desde hace 23 años. MWM sigue mejorando el rendimiento de sus grupos motogeneradores alimentados con hidrógeno verde con un impacto mínimo en los costes y calendarios de mantenimiento, la disponibilidad y las operaciones. Durante este tiempo, MWM ha adquirido una amplia experiencia a través de su gama de productos con proyectos de clientes y combustibles con un contenido de hidrógeno de hasta el 60%.

El sello «Hydrogen Power» certifica la capacidad operativa de los motores de gas MWM con una adición de hidrógeno verde de hasta el 25% vol.

Para las plantas de cogeneración existentes, MWM también ofrece kits de retrofit que permiten la adición de hidrógeno verde hasta este porcentaje de mezcla. Apoyando a los operadores de plantas en el cambio gradual a combustibles más respetuosos con el medioambiente para la producción de electricidad y calor y preservando al mismo tiempo la viabilidad económica a largo plazo de sus centrales.

Ventajas del funcionamiento de los motores de gas MWM con hidrógeno verde:

  • Alternativa a los combustibles fósiles respetuosa con el clima y preparada para el futuro
  • Generación de energía con emisiones de carbono reducidas
  • Cumplimiento más sencillo de los límites de emisiones
  • Basado en una larga experiencia con diversas tecnologías
  • Nuevos motores y kits de retrofit para motores de gas MWM de las series TCG 3016, TCG 3020 y TCG 2032 disponibles para una mezcla de hidrógeno verde de hasta el 25 % vol.
  • Posibilidad de añadir hasta un 10 % de hidrógeno verde sin modificaciones técnicas
  • Funcionamiento sostenible y rentable de su planta con motores MWM e hidrógeno verde

 

Biogás: una alternativa altamente eficiente y rentable para la generación de energía
El biogás es un subproducto de procesos biológicos que utilizan residuos agrícolas, residuos de alimentos e industriales; que se utiliza hoy en día como combustible para generación de energía con motores de gas.

Ventajas del uso de biogás propio en centrales eléctricas agrícolas (sistemas de cogeneración):

  • Reducción de las emisiones de carbono mediante la descomposición del metano natural
  • Recuperación del valioso espacio de tierra que normalmente se utiliza para depurar las aguas residuales orgánicas
  • Eliminación de los problemas de olores e infestación que acompañan a la descomposición de la materia orgánica
  • Los costes de adquisición pueden suponer un ahorro considerable a largo plazo y permiten a las empresas perseguir objetivos de responsabilidad ecológica.

 

Biogás procedente de fuentes de energía renovables y plantas de biogás
La energía procedente de la biomasa puede contribuir enormemente al suministro sostenible de electricidad. Actualmente, el biogás ofrece grandes beneficios para el usuario y un mejor aprovechamiento del potencial energético de la biomasa.

El biogás se produce a partir de la fermentación anaeróbica de materia orgánica en el fermentador de una planta de biogás. El biogás, compuesto principalmente por metano y dióxido de carbono, se crea durante la descomposición anaeróbica de materiales orgánicos de desecho. Este gas tiene un contenido de metano CH4 del 45% al 70%. Durante su combustión, libera tanto CO2 como el que absorbieron las plantas durante su crecimiento. Las centrales de cogeneración que producen electricidad a partir del biogás evitan las emisiones que de otro modo liberarían los combustibles fósiles.

En lugar de permitir la descomposición incontrolada de estos residuos y la liberación de gases a la atmósfera, se recogen en un entorno privado de oxígeno, como una laguna cubierta o un tanque de acero sobre el suelo. A partir de ahí, el metano se extrae y se quema para generar electricidad o calor.

Debido a las impurezas del biogás, suele ser necesario un pretratamiento. Sin embargo, el uso de un motor de gas diseñado específicamente para funcionar con biogás puede reducir la inversión en pretratamiento.

Nuestros motores de gas están diseñados para funcionar con combustibles con variaciones en el contenido de metano típicas de las operaciones con biogás.

Los motores de gas MWM están especialmente diseñados para la combustión de biogás:

  • Un sistema de ventilación del cárter para expulsar los gases de escape potencialmente ácidos
  • Núcleos de post-enfriador, culatas, cojinetes principales y cojinetes de biela especialmente diseñados y endurecidos contra elementos corrosivos
  • Sistemas de refrigeración diferenciados que funcionan a temperaturas elevadas del agua de las camisas para evitar la condensación de contaminantes.

Desde MWM, nos apoyamos en nuestra experiencia para ofrecer soluciones que ayuden en la transición hacia una economía con menos emisiones de carbono. Estas solucines comienzan con la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero de nuestras operaciones y se extienden para ayudar a nuestros clientes a alcanzar sus objetivos relacionados con el clima a través de la inversión continua en nuevos productos, tecnologías y servicios que faciliten la flexibilidad del combustible, el aumento de la eficiencia operativa y la reducción de las emisiones.

Para subrayar la importancia de estas soluciones, nuestra estrategia empresarial incluye la sostenibilidad como área de enfoque junto con la excelencia operativa y la ampliación de ofertas y servicios. El compromiso de MWM de apoyar a nuestros clientes en la transición energética, también subraya nuestro apoyo a los objetivos del Acuerdo de París para limitar el aumento de la temperatura global.

Artículo escrito por:
MWM