El Instituto Técnológico Metalmecánico, Mueble, Madera, Embalaje y Afines (AIDIMME) y el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) colaboran en el proyecto Hyrelec que pretende llevar a cabo la recuperación de H2 en procesos electroquímicos industriales para la utilización del mismo con fines energéticos, concretamente como combustible. También se realizará una valoración económica de la recuperación y uso del hidrógeno para la producción energética.
Una de las conclusiones a las que ha llegado el estudio tiene que ver con la obtención de energía a través de las capas protectoras de metal en diferentes superficies. De este modo, para el estudio del proceso de anodizado (protección del aluminio de la acción de los agentes atmosféricos) se ha contado con la colaboración de la empresa del sector Álvarez Schaer. El estudio del aprovechamiento del hidrógeno se ha desarrollado a través de una simulación de un proceso de anodizado en un piloto pre-industrial, diseñándose un sistema de captación de hidrógeno compuesto por bolsas de polipropileno, facilitadas por la empresa colaboradora, y un sistema de aspiración y canalización del hidrógeno con posterior sistema de tratamiento de gases y medición. Con este sistema se han alcanzado concentraciones entre un 4 y un 7% de hidrógeno a un caudal de 40 ml/min de producción y se ha llegado a recuperar hasta un 40% del hidrógeno residual generado por el proceso de anodizado.
El tratamiento propuesto para la recuperación del hidrógeno de las plantas de anodizado tiene las siguientes etapas: captación, concentración, almacenamiento, combustión. Para la etapa de concentración se ha seleccionado la tecnología de adsorción por oscilación de presión como la más adecuada para concentrar el hidrógeno procedente del anodizado de aluminio. En el desarrollo del proyecto, también se han evaluado y desarrollado adsorbentes específicos para el tratamiento de los posibles contaminantes que pudieran estar presentes en gases procedentes del anodizado de aluminio u otros procesos de producción de hidrogeno.
En cuanto a la etapa de almacenamiento, se ha detectado que la tecnología de hidrogeno comprimido es la más viable para almacenar el hidrogeno obtenido. Además, se han estudiado tres supuestos distintos de concentración de hidrógeno en el sistema de captación, 5%, 15% y 45% para el estudio de viabilidad económica. El segundo de los supuestos podría alcanzarse mediante pequeñas mejoras de estanqueidad en el proceso de captación desarrollado en el proyecto.
Otro aspecto que destaca el proyecto es la viabilidad económica del proyecto que se encuentra condicionada al % de recuperación de hidrógeno obtenido y a la posibilidad de utilización directa como combustible. Desde el punto de vista energético el hidrógeno genera anualmente 182 W/m2 procesado de los cuales el 38% son fácilmente recuperables.
Comparando las tecnologías existentes en el mercado para la producción de hidrógeno, el aprovechamiento de los baños de anodizado destaca frente a las otras tecnologías por los siguientes puntos:
- No conlleva gastos de producción (ni de inversión ni de explotación).
- No conlleva gastos de transporte desde el origen hasta los usuarios (por lo tanto, tampoco de compresión y almacenamiento para fuentes móviles).
- No tiene contaminantes específicos ni se encuentra mezclado con CO/CO2, sólo diluido en aire por lo que no tiene que tener etapa de purificación sólo de concentración.
- No consume ningún tipo de recurso natural: carbón, combustibles fósiles, etc.
- Su producción no genera emisiones de CO2.
- No tiene gastos energéticos adicionales en su etapa de producción.
Al no contener contaminantes puede ser aprovechado según los valores límites de componentes de la norma UNE-ISO 14687:2006 para hidrógeno como combustible. El único inconveniente es la baja concentración encontrada, sin embargo supera el índice de inflamabilidad del hidrógeno, 4%, y además existen una serie de mejoras en el proceso que pueden conllevar a aumentar ese porcentaje hasta valores por encima del 15% sin prácticamente cambios, pudiendo competir con un proceso de gasificación de carbón con lecho fijo.