DENSO liberará el potencial del hidrógeno local
DENSO Fukushima, con sede en Tamura, Fukushima
El hidrógeno es un combustible que no produce emisiones de CO₂ al quemarse, una característica definitoria que señala múltiples aplicaciones potenciales en numerosos campos. Así que, decididos a liberar este potencial, DENSO Fukushima lanzó un proyecto de demostración en marzo de 2023 para probar la viabilidad del uso de la energía del hidrógeno en Tamura.
Representando los esfuerzos combinados de DENSO, DENSO Fukushima y Toyota Motor Corporation, el proyecto implica la producción de hidrógeno verde para su uso in situ, un paso clave hacia la consecución de la neutralidad de carbono en las instalaciones de fabricación. Los conocimientos generados por estas pruebas también se integrarán en una visión más amplia y global: establecer un modelo basado en Fukushima para la producción local de hidrógeno destinado al consumo local.
Neutralidad del carbono, primero las fábricas
Al anunciar en octubre de 2020 el objetivo de lograr la neutralidad de carbono para 2050, el gobierno japonés estableció una dirección clara para el país y la tarea de eliminar las emisiones de CO₂ se convirtió rápidamente en una prioridad, dando forma a las conversaciones en diversas industrias.
Los esfuerzos de descarbonización son especialmente cruciales para la industria manufacturera japonesa, ya que se calcula que representa el 40% de las emisiones nacionales de CO₂. Dado el potencial del hidrógeno para compensar y eliminar emisiones, el proyecto en curso en DENSO Fukushima se alinea con estos esfuerzos por crear fábricas neutras en carbono.
El objetivo es utilizar el hidrógeno para descarbonizar primero el funcionamiento de las centrales y, en última instancia, establecer un sistema energético local en el que el hidrógeno producido localmente se consuma dentro de esa región.
El primer enfoque se refiere a los esfuerzos de conservación de la energía: se traza un gráfico de la energía utilizada en las fábricas para ayudar a identificar y reducir los patrones de consumo de energía derrochadora.
El siguiente paso es producir más energía renovable in situ, y DENSO Fukushima ya cuenta con varias instalaciones solares y eólicas instaladas, con planes para producir aún más electricidad a través de sus propios paneles solares en un futuro próximo.
Las energías renovables desempeñan un papel clave en su tercer planteamiento: un cambio a fuentes renovables para la electricidad suministrada desde la red exterior.
El cuarto enfoque, por su parte, se centra en el uso del hidrógeno como sustituto del GLP para producir energía calorífica destinada a la fabricación, ya que entre los diversos componentes de los automóviles fabricados en DENSO Fukushima se encuentran los intercambiadores de calor (radiadores) y los módulos de aire acondicionado, que utilizan una cantidad de calor especialmente elevada en su fabricación.
Como parte de los esfuerzos de reducción de emisiones en curso, una parte de este proceso cambiará de hornos alimentados por gas a hornos eléctricos, mientras que el hidrógeno sustituirá al GLP como combustible para el horno de postcombustión de la planta*1, que se utiliza para desintoxicar los gases de emisión de la planta.
Mediante la incorporación de un equipo de electrólisis del agua desarrollado por Toyota Motor Corporation basado en la tecnología de su vehículo de pila de combustible "MIRAI", la planta de DENSO Fukushima pretende producir su propio hidrógeno a nivel local.
Las pilas de combustible producen electricidad combinando hidrógeno y oxígeno, mientras que la electrólisis del agua produce hidrógeno y oxígeno. En otras palabras, las reacciones de los dos procesos se invierten, mientras que la estructura general es esencialmente la misma. Reutilizando la tecnología de los coches "MIRAI" para crear equipos de electrólisis del agua y estandarizando los materiales y componentes relacionados, podría ser posible crear un sistema altamente fiable para la producción de hidrógeno a un coste relativamente bajo.
La electricidad generada in situ a partir de fuentes de energía renovables se utiliza para producir hidrógeno "verde*2, y el combustible resultante también se almacena localmente. Este hidrógeno almacenado se suministra a la fábrica siempre que las líneas de producción lo necesitan. Esto significa que todos los pasos necesarios para una cadena completa de suministro de hidrógeno (producción, almacenamiento y transporte y uso) pueden establecerse localmente. Si esta iniciativa tiene éxito, supondrá un paso importante en la construcción de un sistema energético local.
Hoy en día, la neutralidad de carbono se está convirtiendo en el precio de entrada al mundo empresarial para los fabricantes y, si no reducen su huella de carbono, pronto podrían verse incapaces de vender sus productos. Por ello, DENSO se esfuerza por crear un caso de fábricas neutras en carbono y por poner de su parte para proteger la fabricación a largo plazo.
Encontrar la mejor opción para el hidrógeno
La perspectiva de producir hidrógeno localmente para consumo local promete tener un impacto significativo y de gran alcance tanto en la sociedad como en la industria. Sin embargo, el camino hacia esta meta no está exento de obstáculos, ya que hay que superar numerosos retos, desde cuestiones técnicas hasta problemas relacionados con los costes. Además, para que el hidrógeno forme parte de la vida cotidiana habrá que encontrar las aplicaciones más eficaces. Esto se debe a que, aunque el hidrógeno presenta muchas ventajas como fuente de energía, no es necesariamente adecuado para sustituir a todas las demás opciones.
Lo cierto es que incluso en algunas de las instalaciones de prueba del proyecto de Fukushima, los hornos utilizados para calentar determinados productos funcionan con fuentes de energía renovables y no con hidrógeno. ¿Por qué? Porque, en algunos casos, es mejor utilizar directamente electricidad limpia cuando se necesita.
Sin embargo, la electricidad, a diferencia del hidrógeno, tiene un problema de almacenamiento. Los paneles solares pueden producir mucha electricidad durante largos periodos de sol, pero toda esa energía sobrante acaba desperdiciándose si no se utiliza gran parte de ella inmediatamente, a menos que esa energía solar se utilice para fabricar hidrógeno, que es una forma de aprovechar plenamente las ventajas inherentes al hidrógeno.
Una visión global para el modelo energético local de Fukushima
Si los esfuerzos por implantar un modelo energético local basado en el hidrógeno tuvieran éxito en Fukushima, se allanaría el camino para extender este enfoque a todo el país, y la Prefectura de Fukushima y Toyota Motor Corporation han declarado su intención de colaborar en la búsqueda de aplicaciones del hidrógeno en la sociedad.
Sus ambiciosos planes consisten en centrarse primero en ciudades de unos 300.000 habitantes para crear un modelo de estilo de vida que incluya el hidrógeno, y luego extender este modelo a ciudades de tamaño similar en todo Japón. La Prefectura de Fukushima alberga tres de estas ciudades (Fukushima, Koriyama e Iwaki) donde se centrarán los esfuerzos iniciales de implantación social, a los que seguirá una expansión regional.
Más allá de eso, visualizan un futuro brillante en el que la tecnología japonesa del hidrógeno y el modelo local de producción y consumo puedan compartirse con el resto del mundo.
Desde una iniciativa local en Fukushima, pasando por una iniciativa nacional en Japón, hasta convertirse en un movimiento mundial, la historia de este proyecto local de producción y consumo de hidrógeno está llena de potencial para remodelar nuestro futuro.
*1 Desarrollado conjuntamente con Chugai Ro Co, el horno de postcombustión toma los gases de escape de los hornos industriales y los vuelve a encender para eliminar por completo los hidrocarburos, el monóxido de carbono y otras sustancias que contienen.
*2 Hidrógeno verde es el término utilizado para el hidrógeno "limpio" producido a partir de fuentes de energía renovables como la solar y la eólica, sin emisiones de CO₂ durante todo el proceso de producción.
Más detalles sobre el programa DENSO Aftermarket están disponibles online en: www.denso-am.eu/es