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Consorcio de hidrógeno planea etapa industrial

Un consorcio que se formó el año pasado para investigar el potencial del hidrógeno en el proceso de fabricación de vidrio ha seguido avanzando a pesar de los desafíos de la pandemia. Greg Morris habló con Oscar Verheijen, miembro del comité directivo, sobre sus objetivos.

Un proyecto para investigar el uso de hidrógeno en el proceso de fabricación de vidrio ha avanzado este año y tiene como objetivo solicitar financiación a escala industrial.

El consorcio, encabezado por el grupo energético holandés DNV y que incluye a varios fabricantes de vidrio y proveedores de tecnología, ha continuado su fase piloto e incluso ha aumentado su número de participantes.

Oscar Verheijen, Gerente de Proyectos de CelSian y miembro del Comité Directivo del consorcio, dijo que ahora hay 34 miembros del grupo de hidrógeno, la mayoría de la industria del vidrio pero también otros miembros de otros sectores, como el del acero.

“Es un consorcio interesante formado por empresas de diferentes geografías así como de diversas industrias, como la siderúrgica y la energética”.

El objetivo de la fase piloto ha sido probar el rendimiento de diferentes tipos de quemadores de aire y oxicombustible que queman mezclas de CH4 y H¬2, y considerar las implicaciones de cambiar a hidrógeno determinando, por ejemplo, los cambios en la transferencia de calor radiativo y emisión de NOx. Se espera desarrollar un tipo de quemador que permita la transición gradual del gas natural al hidrógeno.

Añadió: “Los resultados hasta ahora han sido alentadores. En esta etapa todavía estamos recopilando más conocimientos, desarrollando estrategias de mitigación de NOx, probando los quemadores y los sistemas de control, lo cual está en curso. Al mismo tiempo, se han sumado más participantes, a pesar de que ya llevamos un año funcionando. Estamos muy satisfechos con el aumento de la participación de la industria del vidrio”.

 Oscar Verheijen.

Parte del trabajo de CelSian dentro del proyecto incluye trabajar con un sensor láser para monitorizar el proceso de convección, observar cómo se desarrolla la forma de la llama y el proceso de combustión. A continuación, se lleva a cabo una simulación para cuantifi car y describir la transferencia de calor, que podría ser fundamental para cualquier diseño futuro de horno y proceso basado en hidrógeno.

Si bien la pandemia detuvo algunas de las partes operativas del proyecto, como garantizar que todo funcionara en el tiempo programado, la parte técnica y de gestión continuó sin cesar.

La fase piloto del proyecto fi nalizará en 2022, pero ya hay planes para extenderlo a una fase industrial. Esto dependerá de recibir el apoyo económico adecuado de las autoridades de fi nanciación.

El Sr. Verheijen espera que el proyecto, eventualmente, pueda demostrar que no existen obstáculos técnicos para implementar la combustión de hidrógeno en la industria del vidrio. Esto podría ser, bien el uso de un 100% de hidrógeno, o el uso de mezclas, como gas natural.

El Sr. Verheijen dijo: “Si se pueden usar mezclas y se puede controlar fácilmente el proceso de combustión basado en la mezcla y no se ve un impacto en la calidad del vidrio, entonces se abre el camino para la introducción de la combustión de hidrógeno, ya sea a escala completa, o al 50% o 30%.

El Sr. Verheijen tiene la esperanza de que algunos fabricantes de vidrio consideren la posibilidad de introducir hidrógeno a pequeña escala para reducir sus emisiones de CO2, en lugar de esperar la reconstrucción completa del horno, lo que podría llevar varios años para algunos productores de vidrio. “No tienen que esperar hasta el momento de hacer una reconstrucción antes de cambiarse por completo al hidrógeno, y eso crea una fl exibilidad para la disponibilidad del hidrógeno. Aunque tenemos que reconocer que habrá desafíos locales basados en la infraestructura necesaria del hidrógeno”.

Miembros

El número de empresas participantes dentro del consorcio ha aumentado a 34 en el último año, y aproximadamente el 40% de los participantes son del sector del vidrio.

Entre estos se incluyen los fabricantes de envases OI, Ardagh Glass, Bormioli Rocco y Verallia, los fabricantes de vidrio plano AGC, Cardinal, Saint-Gobain y Vitro Architectural Glass, los fabricantes de vidrio especializado Corning, Schott y Nippon Electric Glass, el productor de fi bra de vidrio Owens Corning, el fabricante farmacéutico SGD Pharma, el especialista en vajillas Arc International, así como el proveedor de hornos Tecoglass y el proveedor de tecnología Stara Glass.

El Sr. Verheijen dijo: “Muchas empresas ven que tendrán que hacer algo en el futuro y usar este proyecto para obtener conocimientos y defi nir su hoja de ruta. Es difícil defi nir si será un encendido eléctrico o un híbrido de hidrógeno, ya que se trata de recopilar conocimientos técnicos en esta etapa”.

Y añadió: “Uno de los mayores desafíos siempre es encontrar un buen consorcio de empresas que trabajen bien juntas. Tenemos un buen grupo, y ha crecido como una bola de nieve. Otras empresas lo observan y dicen que deberían formar parte de esto, o de lo contrario podrían perderse información. Y así, el tamaño del grupo aumenta automáticamente”.

El tema de la sostenibilidad y el medio ambiente se ha convertido en un tema candente dentro de la industria del vidrio en los últimos años. El Sr. Verheijen ha quedado impresionado por la rapidez con que los fabricantes han investigado sobre nuevas tecnologías que podrían reducir las emisiones de la producción de vidrio.

La organización GlassTrend, de la que el Sr. Verheijen es presidente, ha visto un mayor interés en el tema en reuniones recientes, no solo de empresas europeas y asiáticas, sino también de América del Norte.

“La renovación por parte de Estados Unidos del acuerdo climático de París apoyará aún más el desarrollo de tecnologías sostenibles, entre las cuales el hidrógeno podría ser una solución para el futuro. Por lo tanto, las empresas con sede en EE.UU. están interesadas en participar en este proyecto.

“Son conscientes de la inversión en recursos de vidrio e incluso de la captura de carbono seguida de almacenamiento y/o utilización, lo que no hubiera esperado que sucediera hace dos años. Así que hay más tracción en el mercado sobre este tema”.

Un aspecto único del proyecto es que se ha construido una instalación específi ca en la ubicación de DNV cerca de Groningen, Países Bajos, donde se han realizado las pruebas. DNV tiene una sólida experiencia en el desarrollo y testeo de tecnologías de combustión dentro de sus instalaciones de I+D. La instalación incluye un horno con fondo refrigerado por agua, que extrae el calor del horno.

El consorcio tiene como objetivo entregar la propuesta para la próxima fase del proyecto el próximo año, con la intención de comenzar a trabajar en la segunda fase a principios de 2023.

Para esta fase de seguimiento, se prevé incluir la fusión por lotes en la instalación piloto para evaluar también el impacto de la combustión rica en H2 en la calidad del vidrio. 

CelSian, Eindhoven, Países Bajos www.celsian.nl