Rolls-Royce está desarrollando electrolizadores mtu con una potencia de hasta 2 MW que puede ampliarse hasta más de 100 MW. Ahora la empresa ha adquirido una participación en Hoeller Electrolyzer, una empresa especializada que desarrolla y fabrica la pila de células, el componente principal del electrolizador. El objetivo común de Rolls-Royce y Hoeller Electrolyzer es desarrollar una solución para producir hidrógeno de forma barata y a gran escala utilizando electricidad verde. Se trata de un complemento ideal para una microrred mtu. Crea la posibilidad de almacenar y utilizar la energía solar y eólica, haciendo así una importante contribución a la transición energética.

La electrólisis a gran escala funciona según el mismo principio que los experimentos de electrólisis de las clases de física y química, en los que dos electrodos están suspendidos en un baño de agua: En un electrolizador, el agua se descompone en sus componentes hidrógeno y oxígeno mediante una reacción electroquímica. Sin embargo, a diferencia del experimento de electrólisis de las clases de física o química, aquí se utiliza una membrana en lugar de electrodos. A través de esta membrana se hace pasar la corriente al agua, produciendo hidrógeno en el cátodo negativo y oxígeno en el ánodo positivo. Este proceso se lleva a cabo en una llamada célula, de la que se apilan cientos de unidades de manera que produzcan la cantidad necesaria de hidrógeno de la forma más económica y eficaz posible.

¿Por qué el hidrógeno?
"Porque no contiene carbono y no puede producir el dañino dióxido de carbono (CO2) al alimentar pilas de combustible o motores de hidrógeno". Suena bastante sencillo. El truco, sin embargo, es garantizar que no se produzca CO2 durante la producción del hidrógeno, como ocurre en parte cuando el hidrógeno se obtiene a partir del gas natural", explicó Armin Fürderer, responsable de las soluciones net zero en Rolls-Royce Power Systems.

Para ello es necesario que el hidrógeno sea "verde" y se produzca sin emisiones de carbono, y ahí es donde entran en juego los parques solares y las turbinas eólicas, que suministran a los electrolizadores electricidad generada sin emisiones de CO2. El hidrógeno recogido en los electrolizadores puede utilizarse de diversas maneras: En las pilas de combustible, el hidrógeno se utiliza para volver a generar energía eléctrica cuando sea necesario. O se utiliza para alimentar motores de hidrógeno. De cualquier forma, la electricidad puede alimentar la red o utilizarse para alimentar vehículos o barcos. Por otra parte, el hidrógeno verde puede utilizarse en la industria y sustituir al llamado hidrógeno gris, es decir, el hidrógeno procedente del gas natural.

Los motores de combustión funcionan con neutralidad climática
Otra posibilidad es utilizar más energía de fuentes renovables para producir metanol a partir del hidrógeno y el CO2 del aire. Si este metanol se utiliza en un futuro motor de metanol mtu, el CO2 se libera de nuevo, pero en cantidades equivalentes a las extraídas del aire durante la producción de metanol, lo que significa que todo el proceso es "carbono neto cero". La síntesis de otros combustibles sostenibles, como el e-keroseno o el e-diesel, también es posible con el hidrógeno. Así, otros sectores como el transporte pesado o la aviación también pueden descarbonizarse.

Todavía queda trabajo por hacer para que este proceso sea rentable. Stefan Höller, director general y la mente ingeniosa detrás de Hoeller Elektrolyzer, quiere cambiar eso. "Con nuestra pila, se va a poder producir hidrógeno de una forma tan económica que hasta ahora se creía imposible", afirma.  

Todo menos un sueño
El primer electrolizador mtu no tardará en producir hidrógeno. El desarrollo del primer electrolizador de mtu con pila Hoeller está en marcha desde hace tiempo. Está previsto que entre en funcionamiento en el Centro de Validación de Friedrichshafen en 2023, mostrando el papel que puede desempeñar un electrolizador en la arquitectura global de una microrred. Ya está previsto un primer proyecto para un cliente en 2024. "Vamos a lanzar electrolizadores con varios megavatios de potencia desde el principio. Es concebible una potencia total de más de 100 MW combinando varios electrolizadores", afirma Armin Fürderer.