Contenido del artículo
Introducción
En el panorama energético actual, la transición hacia fuentes de energía más limpias y sostenibles es una prioridad mundial para abordar el cambio climático y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. En este contexto, las turbinas de hidrógeno emergen como una solución prometedora, ofreciendo la capacidad de generar electricidad de manera eficiente y sin generar emisiones de carbono, al emplear hidrógeno como combustible.
En este artículo, exploraremos los avances más recientes de tres importantes fabricantes en el campo de las turbinas de hidrógeno: Mitsubishi, General Electric (GE) y Siemens Energy. Estas empresas están impulsando la innovación en tecnologías de generación de energía, desarrollando turbinas de gas adaptadas para funcionar con hidrógeno puro o mezclas de hidrógeno y gas natural. A través de sus proyectos y colaboraciones, están allanando el camino hacia un futuro energético más sostenible, donde el hidrógeno desempeña un papel crucial en la descarbonización de la industria eléctrica.
Mitsubishi
Mitsubishi Power, filial de Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (MHI), llevó a cabo con éxito recientemente una demostración con una mezcla de combustible de 30% de hidrógeno y 70% gas natural, utilizando una turbina de gas de clase JAC J-series Air-Cooled (JAC) de 1.650oC de temperatura, y con una capacidad de 566 megavatios (MW) en la planta de validación de energía combinada T-Point 2 en Takasago Hydrogen Park. Esta demostración, que utilizó hidrógeno producido en el mismo lugar, marcó el primer test de generación de energía en una turbina de gas de gran tamaño, utilizando una mezcla de combustible de hidrógeno conectada a la red eléctrica local. Mitsubishi Power planea continuar con demostraciones adicionales, incluyendo el uso de un 100% de hidrógeno en una turbina de gas de tamaño pequeño a mediano este año.
Esta demostración, respaldada por la Organización de Desarrollo de Nuevas Energías e Industrias de Japón (NEDO), confirmó la viabilidad de utilizar hidrógeno como combustible en turbinas de gas, manteniendo bajas emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) y una combustión estable, incluso durante operaciones a carga parcial y completa. La expansión de las instalaciones de almacenamiento de hidrógeno y la realización de demostraciones con mezclas de combustible de hasta un 50% de hidrógeno son parte de los planes futuros de Mitsubishi Power, alienado con su objetivo de lograr la neutralidad de carbono para 2040.
General Electric
GE ha llevado a cabo con éxito un proyecto piloto en la central eléctrica de Brentwood de la New York Power Authority en Long Island, donde la turbina de gas aeroderivada LM6000 de la compañía operó exitosamente con mezclas de hasta un 44% (en volumen) de hidrógeno renovable. Los resultados mostraron una clara reducción en las emisiones de CO2 con mayores mezclas de hidrógeno, allanando el camino hacia el desarrollo del uso de hidrógeno como combustible alternativo en otros lugares.
El proyecto de demostración fue parte de una colaboración entre NYPA, GE, el Electric Power Research Institute (EPRI), ingenieros de Sargent and Lundy, Fresh Meadow Power y Airgas, una subsidiaria de Air Liquide.
La capacidad de GE para adaptar sus turbinas, que alimentan un tercio de la generación de electricidad del mundo, abre una interesante línea de descarbonización para la industria de generación de energía. Además, GE está ampliando la capacidad de sus turbinas para quemar mezclas de hidrógeno y gas natural, con límites específicos dependiendo de la configuración del sistema de combustión. Por ejemplo, las turbinas de gas aeroderivadas LM2500 de GE pueden funcionar con mezclas de hasta un 85% de hidrógeno utilizando una configuración de combustor anular único (SAC) con inyección de agua para controlar las emisiones, con un camino hacia una combustión de 100% de hidrógeno en el corto plazo.
Siemens
Siemens Energy está comprometido con desarrollo y fabricación de turbinas de gas capaces de funcionar con hidrógeno y otros combustibles de bajas emisiones. Tras el éxito de su Zero Emission Hydrogen Turbine Center (ZEHTC), Siemens Energy ha venido probando turbinas de gas con 100% de hidrógeno. Siemens Energy tiene como objetivo ofrecer turbinas de gas de tamaño mediano con tecnología de emisión DLE (Dry Low Emissions) que puedan funcionar con un 100% de hidrógeno para 2025.
Además, Siemens Energy está colaborando en proyectos a gran escala, como el que tiene con la compañía alemana EnBW para la entrega de turbinas de gas preparadas para hidrógeno. Este proyecto incluye la entrega este año de dos turbinas de gas SGT-800 de 62 MW cada una que pueden manejar hasta un 75% de mezcla de hidrógeno, con un contrato de mantenimiento para actualizar las turbinas de gas a un funcionamiento con un 100% de hidrógeno cuando haya suficiente disponibilidad de este combustible.
