Estudio: El hidrógeno comprimido supera al amoníaco en términos de eficiencia energética y de capital

Provaris Energy ha completado un estudio para instalaciones de compresión de importación y exportación de hidrógeno a gran escala que, según afirma, confirma la viabilidad del bajo uso de energía y el bajo capital de la cadena de suministro de hidrógeno comprimido de Provaris para el transporte marítimo regional de hidrógeno en forma gaseosa.

El estudio, el cuarto de una serie de estudios tecnoeconómicos desarrollados por Provaris, se basó en un sitio de exportación con reserva de capacidad de 540 MW, que produce 10 toneladas de hidrógeno por hora (equivalente a 87.000 tpa); con una distancia de envío intraeuropea de 1.000 millas náuticas utilizando el transportador H2Neo de la empresa para entregar hidrógeno gaseoso al cliente a 70 barg.

Un OEM de compresores de alta presión apoyó la preparación del estudio con la selección del equipo de compresión óptimo para garantizar la viabilidad del proyecto.

Resultados clave:

• Se confirmó el bajo consumo de energía con solo ~1,5 kWh por kg de hidrógeno requerido para el almacenamiento y la compresión de carga (terminal de exportación), y solo 0,2 kWh/kg para la compresión de descarga (terminal de importación).

• El uso de energía de compresión representó solo ~2,8% (15 MW) de todo el requerimiento de energía para el sitio de exportación, y el 97,2% restante (525 MW) estaba disponible para la producción de hidrógeno (a través de electrólisis).

• Concluye que la compresión tiene hasta cinco veces menos consumo de energía que el requerido para la síntesis de amoníaco (7,5 kWh/kg H2 o 65 MW), dejando solo 470 MW disponibles para electrolizadores después de la síntesis de amoníaco.

• El costo de capital de las instalaciones de compresión fue de 120 millones de euros, lo que representa menos del 7% del gasto de capital total de la cadena de suministro de hidrógeno.

• El bajo consumo de energía para la compresión, con pocas o ninguna pérdida de hidrógeno, da como resultado volúmenes de hidrógeno aproximadamente un 50 % mayores entregados al cliente en comparación con el suministro de amoníaco.

• Con el respaldo del alcance y los resultados del estudio, la superior eficiencia energética y de capital de la compresión podría resultar en un precio de entrega aproximadamente un 20 % menor a €6/kg en comparación con el suministro regional de amoníaco después del craqueo para convertirlo en hidrógeno a €7,4/kg.

• Los resultados de las recientes subastas europeas H2Global y del Banco de Hidrógeno de la UE, que asignaron 1.100 millones de euros de financiación a proyectos de amoníaco e hidrógeno ecológicos, demostraron un rango de costes de suministro de hidrógeno de 6-10 euros/kg, lo que destaca aún más la competitividad de la compresión.

Garry Triglavcanin, director de desarrollo de productos de Provaris, afirmó: "El estudio de diseño conceptual volvió a confirmar la eficiencia energética superior y el bajo costo de capital asociados con la compresión para el transporte marítimo de hidrógeno. Es un placer recibir los costos detallados y la selección de equipos del fabricante de equipos originales de compresores, lo que respalda nuestro caso de desarrollo en Europa.

“Este estudio ha aumentado nuestra confianza y comprensión de que muchas instalaciones regionales europeas con un nivel significativo de reserva de energía renovable pueden beneficiarse significativamente de la compresión, en comparación con la alternativa de convertir hidrógeno en amoníaco para el transporte marítimo. Los beneficios de la compresión incluyen la entrega de más hidrógeno en volumen, el uso de menos gastos de capital y el aumento de los retornos financieros para el productor, manteniendo al mismo tiempo un costo de entrega altamente competitivo para el cliente”.

Los resultados del estudio se utilizarán como base para el desarrollo de instalaciones de compresión específicas para cada sitio, tanto para estudios de viabilidad de terminales de exportación en sitios identificados en Noruega y los países nórdicos como para ubicaciones de sitios de importación como el Puerto de Rotterdam. Los desarrollos planificados son parte de una colaboración entre Provaris y Global Energy Solutions.

A principios de este año, Provaris Energy y Norwegian Hydrogen firmaron un memorando de entendimiento con Uniper Global Commodities destinado a fortalecer la cooperación en el desarrollo de cadenas de suministro de hidrógeno desde Noruega y otros posibles sitios nórdicos hasta lugares de importación en el noroeste de Europa. Las actividades de desarrollo con Uniper también incluyen la revisión de múltiples lugares de importación donde se requerirá compresión.