La mayor apuesta industrial de Arabia Saudita por el hidrógeno renovable está entrando en una etapa decisiva. NEOM Green Hydrogen Company (NGHC) ha llevado el proyecto de hidrógeno y amoníaco verde de Oxagon a la fase final de construcción y ya ha iniciado la puesta en marcha mediante la energización de sus instalaciones. La disponibilidad del primer producto está prevista para 2027.
El proyecto, desarrollado por una empresa conjunta en partes iguales entre ACWA Power, Air Products y NEOM, representa una inversión de aproximadamente US$8.4 mil millones y está diseñado para producir hasta 600 toneladas diarias de hidrógeno mediante electrólisis alimentada exclusivamente con electricidad renovable.
El hidrógeno será convertido posteriormente en hasta 1,2 millones de toneladas anuales de amoníaco verde para exportación internacional.
La infraestructura energética asociada integra aproximadamente 4 GW de generación solar y eólica. La instalación de electrólisis alcanza unos 2,2 GW, una escala que sitúa al proyecto entre las mayores instalaciones de producción de hidrógeno renovable desarrolladas hasta ahora.
2,2 GW de electrólisis frente a 4 GW renovables
Uno de los datos técnicos que más fácilmente puede confundirse en esta noticia es la relación entre generación renovable y capacidad de electrólisis.
El proyecto dispone de alrededor de 4 GW de generación solar y eólica dedicada, mientras que la capacidad de electrólisis alcanza aproximadamente 2,2 GW.
Los dos sistemas tienen perfiles operativos diferentes. Una instalación fotovoltaica alcanza su máxima generación durante determinadas horas del día, mientras que la producción eólica presenta otra distribución temporal. El sistema debe gestionar esa variabilidad para suministrar electricidad a los electrolizadores.
Esta arquitectura convierte al proyecto en un laboratorio industrial de una cuestión fundamental para el hidrógeno verde: cómo transformar electricidad renovable variable en una corriente de hidrógeno con características adecuadas para alimentar posteriormente un proceso químico continuo.
La electrólisis es solo el primer paso
El hidrógeno producido en NEOM no será el producto final destinado al transporte marítimo.
El proyecto está concebido para convertir el hidrógeno en amoníaco verde, una decisión que responde a una limitación física del transporte internacional de H₂.
El hidrógeno tiene una densidad energética volumétrica muy baja en condiciones normales. Transportarlo directamente requiere compresión a alta presión o temperaturas criogénicas extremas si se pretende comercializarlo como líquido..
Para producirlo se combina hidrógeno con nitrógeno mediante el proceso de síntesis de amoníaco. En NEOM, el nitrógeno será obtenido mediante tecnología de separación de aire de Air Products y el hidrógeno procederá de la electrólisis.
El resultado será un producto químico que puede almacenarse y transportarse mediante infraestructura desarrollada durante décadas para el comercio internacional de amoníaco.
El agua también forma parte del desafío
La electrólisis requiere agua de alta pureza.
En un proyecto localizado en una región desértica como el noroeste de Arabia Saudita, el suministro de agua no puede considerarse un recurso convencional. Debe integrarse dentro de la arquitectura energética y de proceso.
NEOM ha desarrollado infraestructura específica de captación y desalación de agua en Oxagon, y la integración de estos sistemas permite disponer del agua necesaria para el proceso de electrólisis.
Por tanto, el verdadero sistema industrial es considerablemente mayor que los 2,2 GW de electrolizadores que aparecen en las estadísticas.
Incluye generación renovable, transmisión eléctrica, almacenamiento, tratamiento de agua, electrólisis, separación de aire, síntesis de amoníaco, almacenamiento y exportación.
La puesta en marcha será la verdadera prueba
La construcción de una instalación de esta magnitud demuestra capacidad de ingeniería y ejecución. La puesta en marcha deberá demostrar algo diferente: capacidad de operación integrada.
Durante esta etapa será necesario verificar progresivamente equipos y sistemas, desde los circuitos eléctricos y auxiliares hasta los electrolizadores y las instalaciones de síntesis de amoníaco.
A escala de gigavatios, pequeñas diferencias de eficiencia pueden convertirse en cantidades importantes de energía.
Ese será uno de los indicadores que habrá que observar cuando el proyecto entre en operación comercial: no basta con alcanzar 600 toneladas diarias de hidrógeno; será necesario determinar con qué consumo energético específico y con qué factor de utilización se consigue esa producción.
El desafío: hacer estable la energía variable
Aquí aparece, probablemente, el aspecto más interesante para nuestros lectores de ingeniería.
La energía solar y eólica es variable, mientras que la síntesis química posee restricciones operativas diferentes.
La ingeniería de control deberá coordinar generación, transmisión, almacenamiento y consumo eléctrico para evitar que las fluctuaciones renovables provoquen condiciones incompatibles con los electrolizadores o con las etapas posteriores del proceso.
La propia infraestructura incorpora almacenamiento energético dentro del ecosistema renovable del proyecto, junto con una red de transmisión dedicada.
Esta arquitectura es especialmente relevante porque una futura expansión mundial del hidrógeno verde dependerá menos de construir electrolizadores aislados y más de resolver esta integración entre generación renovable, almacenamiento y procesos industriales.
FUENTE y FOTO: https://interestingengineering.com/
