Santiago Ferrer Jover es uno de los expertos que intervendrá en las conferencias oficiales de Expofluidos 2024. El Director de Programas Industriales 5.0 en The CT Engineering Group traerá hasta el Auditorio de La Farga de l’Hospitalet un tema de absoluta actualidad: el presente y futuro de la distribución de Hidrógeno Verde en líneas de Gas Natural. Y tal y como Ferrer Jover entiende la idea, “la problemática principal radica en la separación de ambos gases con membranas de diseño especial. El objetivo es que las líneas sean ‘inteligentes’ para transportar ambos fluidos de forma eficaz. Aquí se plantean interesantes soluciones de Inteligencia Artificial y Gemelos Digitales de simulación de procesos”. soluciones, que el propio Ferrer desgranará en su exposición el próximo día 8 a partir de las 17h.
En breve tendremos el placer de escuchar su conferencia “Inyección y distribución de Hidrógeno Verde en líneas de Gas Natural”, en el marco de Expofluidos 2024. Cuéntenos ¿por qué los visitantes del Salón no deberían perderse su ponencia?
Tenemos motivos muy importantes para creer que el hidrógeno se va a convertir en un tipo de combustible muy relevante en los próximos años. El primero de ellos va a ser una creciente demanda para la industria. Pensemos, por ejemplo, en sectores del transporte en los que actualmente es complejo y costoso transformarlos a un paradigma 100% eléctrico (aviación, buques de carga, camiones de gran tonelaje). En estos sectores críticos para el buen funcionamiento de un país, el hidrógeno será un excelente sustituto de los combustibles fósiles actuales y permitirá el uso de motores de combustión convenientemente adaptados.
Por otro lado, el hidrógeno, y más si es de procedencia verde, tiene un carácter estratégico para España, ya que según todos los estudios, nuestros país se puede convertir en uno de los principales, si no el principal, suministrador de hidrógeno verde para toda Europa rompiendo la dependencia de hidrocarburos procedentes de naciones que pueden poner en riesgo el suministro.
Y, finalmente, destacar el enorme esfuerzo en I+D que se está realizando en el mundo occidental para introducir el hidrógeno, mezclado con gas natural en creciente proporción para aprovechar al máximo las actuales canalizaciones y gasoductos. Pensemos que construir una red gasística, exclusivamente para hidrógeno tiene un altísimo coste ahora y es lógico pensar en aprovechar lo ya existente para satisfacer las necesidades futuras.
¿Cuáles son los principales retos en la canalización del Hidrógeno Verde y cuáles son los que ya se están dando solución?
El hidrógeno, como elemento de muy abundante presencia en la naturaleza, tiene unas características muy específicas que lo hacen muy diferente al gas natural de uso industrial y doméstico. Primero tenemos el aspecto de su almacenaje, que puede ser gaseoso a alta presión o líquido a temperaturas ultrabajas. El hidrógeno es un gas más ligero, más denso energéticamente y menos viscoso que el gas natural… y más inflamable. Sus moléculas son más pequeñas y atacan ciertos metales como son algunos aceros empleados en la red de gas natural, lo cual provoca fragilización y fractura en las tuberías. Esto nos lleva al principal riesgo al manipular hidrógeno: las fugas, que unidas a la gran inflamabilidad, supone un alto riesgo de explosión, lo cual es inasumible.
La solución ya nos está viniendo de la mano de introducir mezclas de hidrógeno en el flujo de gas natural. Ya se están haciendo pruebas en España y Europa, con proporciones de hidrógeno de hasta un 15-20% con resultados muy prometedores. También es muy importante destacar el progreso en materia de compresores que sean capaces de trabajar sólo con hidrógeno al 100% y con cero fugas. Las características de los aceros a emplear están mejorando constantemente, lo cual nos será de gran ayuda en un plazo ya inmediato.
¿Cómo puede la Inteligencia Artificial ayudar a estos procesos?.
Los actuales avances en Inteligencia Artificial nos van a ayudar fundamentalmente en la toma de decisiones basadas en información y datos tomados en tiempo real e in situ y no en meras intuiciones. Decisiones, fundamentalmente, para el mantenimiento predictivo de las instalaciones y su previsión de escalamiento.
La Inteligencia Artificial nos va permitir caracterizar y modelizar prácticamente todos los sistemas involucrados en la producción y distribución del hidrógeno. Tendremos análisis de datos (data analytics) y Big Data en un tiempo reducidísimo, sin apenas latencia, que nos optimizará toda la cadena de valor: desde la obtención de la energía eléctrica necesaria para la electrólisis del agua a partir de fuentes renovables (solar o eólica, por ejemplo), en función de la demanda hasta el diseño de depósitos, tuberías, compresores, sistemas de inyección y válvulas de control.
Subraya que existe una “enorme potencia en la simulación y la gemelización digital de plantas industriales energética”. ¿En qué sentido?
La simulación y el gemelo digital nos permite comprobar resultados finales antes que ocurran en función de multitud de variables que pueden ajustarse a voluntad, como si fuese un “videojuego industrial”, en que el operador puede ensayar toda circunstancia por inverosímil e improbable que parezca.
Teniendo un modelo virtual, podemos predecir, y ahí radica su gran potencia: en predecir averías antes que sucedan, lo que redunda en un eficaz mantenimiento predictivo, lejos de los ya anticuados paradigmas de mantenimientos correctivos o preventivos. Podemos dimensionar adecuadamente todo tipo de sistemas y prever su necesidad de escalado. Podemos evitar riesgos innecesarios y accidentes, como pueden ser fugas o explosiones con las adecuadas medidas de seguridad. Podemos optimizar nuestros recursos técnicos y humanos para obtener el máximo rendimiento con el menor coste y mínimo consumo energético. Incluso, ante un nuevo diseño de sistema, podemos evaluarlo antes de su existencia real de una forma muy rápida y tener información fiable por si procede cambiar su diseño o funcionalidad. Todo ello evitando enormes inversiones en costosos prototipos y pruebas reales, las cuales pueden ser una pesadilla económica y logística y con resultados limitados. Aquí, el gemelo digital es primordial para compensar las limitaciones de la realidad.
¿Qué otras soluciones alternativas cree que existen o existirán en el futuro para la descarbonización de la producción de hidrógeno?
Bajo mi punto de vista, el empleo de las energías renovables para generar la energía eléctrica necesaria para la electrólisis del agua y generar hidrógeno es clave. Si realmente deseamos una descarbonización total, hemos de apostar muy fuertemente por la energía solar y eólica y, al mismo tiempo, y sé que puede resultar controvertido en nuestro país, por la energía nuclear. De hecho, ya hay compañías a nivel europeo que comercializan mini-centrales nucleares para la generación de electricidad y verterla a la red convencional de una forma segura y asequible, a la par que no ocupan demasiado espacio físico. Se está pensando ya en su empleo en buques civiles de carga.
Aparte de las ya mencionadas fuentes, no debemos desdeñar la electricidad generada de origen maremotriz y geotérmico en la que, España quizá no sea el país más privilegiado en comparación con la eólica o solar, pero también creo es una línea de investigación muy interesante.
España ya cuenta con dos programas emblemáticos en el desarrollo de la inyección y distribución de hidrógeno verde. ¿Qué diferencias hay entre ambos y cuál cree usted que tendrá más recorrido?
A nivel español, son destacables los programas H2sAREA y BeNORTH2. Difieren en su enfoque y caso de uso, pero ambos comparten una ambición común.
El proyecto H2sAREA tiene un ámbito más centrado en una planta-piloto de distribución de hidrógeno. Hay una parte estática de pruebas de permeabilidad y comportamiento de materiales y hay también una parte dinámica de ensayo de soldaduras de acero y polietileno así como compresores especiales para trabajar sólo con hidrógeno sin mezclarse con ningún otro gas. También se reproducen, incluso, electrodomésticos que pueden funcionar con hidrógeno puro, como un calentador de agua o una cocina.
En contraposición el proyecto BeNORTH2 es más amplio contemplándose toda la cadena de valor completa de generación de hidrógeno, desde su obtención hasta su distribución pasando por su almacenaje dotándolo hasta de una “hidrogenera” para repostaje de vehículos urbanos de servicio público.
Ambos son muy útiles. El primero para verificar la ingeniería de detalle de sistemas clave y el segundo para implantar una aplicación a gran escala. El primero no tendría sentido sin el segundo y el segundo no sería posible sin el trabajo de investigación del primero.
En su empresa aseguran que alcanzarán emisiones cero de gases de efecto invernadero en toda la cadena de valor para 2050. ¿Creen que es un objetivo realmente alcanzable e imitable por otras empresas del sector?
Estamos convencidos que la meta que nos hemos marcado de CERO Emisiones para 2050 es alcanzable, siempre y cuando sigamos apostando por el uso cada vez mayor de energías renovables para el suministro eléctrico y de calefacción. Tenemos ya implantado un sistema inteligente de detección de temperatura, humedad o nivel ocupacional de forma que se optimizan los servicios eléctricos en nuestras oficinas de una forma muy eficiente.
A esto hay que añadir la labor de concienciación entre todo el personal para generar el menor volumen de residuos posible, sabiendo que los recursos naturales no son infinitos.
Creemos que nuestro modelo de gestión y funcionamiento es perfectamente replicable y adaptable por la inmensa mayoría de las empresas, lo cual redundaría en una mayor productividad, eficiencia y compromiso con nuestro planeta. Es por ello que nos sentimos muy satisfechos con las decisiones que estamos tomando al respecto y animamos a todos a seguir un enfoque de CERO Emisiones a medio y largo plazo.
Hablemos ahora, como visitante de Expofluidos 2024 ¿Qué es lo que más le atrae de esta edición?
Sin duda alguna, el importantísimo elenco de empresas del sector mostrando su mejor tecnología. Empresas nacionales y extranjeras de primer nivel. El plantel de actividades y conferencias es también muy acertado con ponencias realmente interesantes y, sobre todo, útiles y prácticas.
¿Qué cree que aportan certámenes como estos (Expofluidos, Polusolidos, Exposolidos)?
Es un maravilloso punto de encuentro entre profesionales para intercambiar experiencias y conocimientos. Siempre se acaba aprendiendo mucho y son eventos muy enriquecedores. Además, es un “termómetro” muy fiable acerca de las inquietudes del sector, nuevos programas de investigación y nuevas tecnologías emergentes. Esto es realmente importante en un mundo, como el actual, con fluctuaciones muy drásticas y rápidas y con un desarrollo tecnológico sin precedentes. Clarísimamente, estamos viviendo una era tecnológica privilegiada y eventos como los mencionados son el escaparate perfecto. Con todo mi agradecimiento, deseo que los disfrutemos por muchos años.
