Logo web

Helburuak

H2Bidea proiektuaren ikerketa- eta garapen-helburuak

H2BIDEA proiektuaren helburua irtenbide teknologikoak garatzea da “% 100ean hidrogenoa darabilten banaketa-sare” berriak hedatzeko, eta, horrela, hidrogeno berdearen haranak eta deskarbonizazio industriala bultzatzeko. Bertan, honako helburu hauek landuko dira:

Helburu estrategikoak eta komertzialak

  • EAEko enpresek hidrogeno berdearen banaketa-sektorean duten posizionamendu teknologikoa eta komertziala finkatzea.
  • EAEko enpresak bultzatzea bereizketa-estrategian, balio erantsi handiagoko produktuekin eta H2BIDEA irtenbide bateratuarekin (hidrogeno-harana), eskala-ekonomiarik aprobetxatzen ez duten eta eskaria bateratzea ahalbidetzen duten sinergiak optimizatzen ez dituzten beste irtenbide diskretu batzuen aurrean.
  • H2-aren erabileretan erreferentziazko hornitzaile bihurtzea EAEn. Kalkulatzen da salmentak 7,2 M € baino gehiago igoko direla 2030ean, eta 238 lanpostu sortuko direla (zuzenekoak, zeharkakoak eta sorraraziak) partzuergoa osatzen dutenen artean.
  • Jauzi lehiakorra ematea, hidrogenoaren sektorerako prestazio handiko eta balio erantsiko produktu berrien eskaintzaren bidez, eta horien jasangarritasuna bultzatzea, hazten ari den eta irtenbide berriak dituen negozio berri batean sartuta, bereizketa- eta dibertsifikazio-estrategia gisa.
  • Merkatu-kuota irabaztea, gehiago fakturatzea eta konpainien irabazi-marjinak handitzea. EAEn, 910 eta 1.510 M € arteko inbertsio-maila aurreikusten da 2030erako.
  • Politika berrien eta energia berriztagarriei buruzko berrikusitako zuzentarauaren 2030erako helburuekin laguntzea, EB osorako emisioak murriztuta.
  • Zuzeneko ekarpena egitea Energibasque estrategia berriari eta Hidrogenoaren Euskal Estrategiari.
  • Deskarbonizaziorako irtenbideak garatzea, elektrifikatzen zailak diren industrietara “hidrogenoa eramanda”, hala nola metalaren (H-ACERO), meatzaritzaren/zementuaren (CALCINOR) eta beiraren sektorekoetara.

Helburu teknikoak

  • Hidrogenoa banatzeko sarearen diseinua eta eragiketa optimizatzeko tresna aurreratu bat ikertzea eta garatzea, sarearen portaera dinamikoa aztertzeko eta biltegiratze- eta/edo konpresio-beharrak ebaluatzeko, hidrogenoaren sorkuntzaren eta azken kontsumoaren arteko kasazioa barne, eta, horrela, horniduraren segurtasuna ziurtatzea (NORTEGAS).
  • Zenbakizko simulazioko tresna aurreratu bat ikertzea eta garatzea, H2 duten inguruneetako osagaien haustura-kargak eta segurtasun-marjinak ebaluatzeko (NORTEGAS).
  • % 100ean H2 bidez egiten den fragilizazioari dagokionez materialek duten bateragarritasuna eta erresistentzia ikertzea: karga- eta deformazio-datuak erregistratzea eta haustura-eremua neurtzea (NORTEGAS)
  • Erakusle bat (H2TestLab) diseinatzea eta eraikitzea, garapenak eragiketa-baldintza errealetan ebaluatzeko (30 bar, % 100ean H2 erabilita).
  • Autoklabe dinamiko bat diseinatzea eta eraikitzea, osagaien kaltearekiko tolerantzia ebaluatzeko, % 100ean H2-arekin jardunda (NORTEGAS). Emaitzak diseinatutako tresnarekin alderatuko dira.
  • Osagaien osotasunerako, segurtasunerako eta karga-eragiketetarako prozedurak ikertu, diseinatu eta lantzea (NORTEGAS).
  • Gas naturalaren sarean H2 modu seguruan banatzeko eta erabiltzeko gomendio teknikoak ezartzea (NORTEGAS, guztiak).
  • % 100ean H2 berdea darabilten banaketa-sareen eragiketa- eta diseinu-prozedurak diseinatzea, segurtasun-baldintzak beteta eta haien diseinua optimizatuta, H2-aren banaketari buruzko araudirik eta erregulaziorik eza dela eta (NORTEGAS).
  • % 100ean hidrogenoa erabiltzeko konpresio-irtenbide berri bat ikertu eta garatzea, hidrogeno-sarearekin eta haren segurtasun-baldintzatzaileekin bateragarria, modulagarria (edukiontzietan sartua) (ABC).
  • % 100ean hidrogenoa erabiltzeko eroanbide-irtenbideak (hodiak) garatzea, 160 bar-era arteko presioarekin (TRG).
  • % 100ean H2 darabilen errekuntza-sistema duen galdara bat bihurtzeko kit bat ikertu eta garatzea, haren eskalagarritasuna eta industria-prozesuen estaldura kontuan hartuta (ORKLI).
  • Hidrogenoaren konposizioa (kalitatea) monitorizatzeko sentsoreak ikertu eta garatzea (CAE SL).
  • Deskarbonizazio industrialean H2 erabiltzeko trantsiziorako metodologia aurreratuak ikertu eta garatzea (CALCINOR).

H2BIDEA proiektuak deskarbonizazio industrialaren erronka nagusiari erantzuten dio, “% 100ean hidrogenoa darabilten banaketa-sare” berriak hedatuta. Horiei esker, hidrogeno berdearen haranak sortu ahalko dira. Proiektuaren esparruan, honako erronka espezifiko hauek definitu dira:

ARTEAREN EGOERA EZAGUTZA BERRIA ETA GARAPEN TEKNOLOGIKO BERRIAK (H2BIDEA)

% 100ean H2 darabilen sarea diseinatzeko eta kudeatzeko tresnak

• GN sareko kontsumoak eta eskariak modelatzeko tresnak. Ez da ezagutzen % 100ean H2 darabilen sarerako tresnarik.
• Ez da ezagutzen hidrogeno-haranetan H2 biltegiratzeko sistemek nolakoak izan behar duten H2 uneoro hornituko dela bermatzeko.

Hidrogeno-gasaren banaketa-sarearen diseinua eta eragiketa optimizatzeko tresna aurreratua, eskaintzaren eta eskariaren arteko kasazioa barne. Tresna horretan, H2 gasaren injekzioa, eroapena, konpresioa, biltegiratzea eta kontsumoa sartzen dira. Tresna hori edukiz gero, % 100ean H2 darabilten banaketa-sare optimizatuak diseinatu ahal izango dira, betiere horniduraren segurtasuna bermatuta. Tresna horri esker, hidrogeno-haranak modelizatu eta probatu ahal izango dira, elektrolizagailuaren ekoizpen-kurbekin eta bezeroen H2 eskari-kurbekin, aldi iragankorrak estaltzeko biltegiratze-sistemen konfigurazio desberdinekin. Hala, horniduraren segurtasuna bermatuko duten tamainak, teknologiak eta kokapen optimoak definitu ahal izango dira.

Egituraren osotasuna

• GN+‹% 20 H2 banaketa-sarea: GN eta % 20ra arteko H2 sarea osatzen duten materialen, osagaien eta ekipamenduen portaera ezagutzea. Ez dago nahikoa ezagutzarik % 100ean hidrogenoa erabiltzearen inguruan, batez ere azpiegiturak izan ditzakeen segurtasun-marjinei eta akats-tamainei dagokienez, ezta diseinu-arauek segurtasun-faktoreak erabiliz ematen duten kontserbatismo-mailaren (segurtasun-marjinak) inguruan ere.
• Ez da ezagutzen % 100ean H2 erabiltzearen eta materialen arteko bateragarritasuna ebaluatzeko zenbakizko simulazio-tresnarik.

• Hidrogeno bidezko fragilizazioa eta pitzadura hobeto ezagutzea, bai eta sareko materialen eta osagaien mikroegiturarekin eta propietate mekanikoekin duen lotura ere.
• Autoklabe dinamikoa, banaketa-sareko osagaien kaltearekiko tolerantzia ebaluatzeko, % 100ean H2-arekin jardunda.
• Zenbakizko simulazioko tresna aurreratua, H2 duten inguruneetako osagaien haustura-kargak eta segurtasun-marjinak ebaluatzeko.

% 100ean H2 darabilen eroanbidea

• Mekanismoak hobeto ulertzea falta da, eta hidrogeno purua banatzeko hodietarako altzairuetan hidrogeno bidezko fragilizazioak (HE) dituen ondorioak arintzea, azpiegitura segurua izateko eta diseinu-kargak baino txikiagoen pean ustekabeko akatsak saihesteko.
• Altzairu modernoak alternatiba bat izan daitezke; adibidez, konposizio kimiko eta tratamendu termiko jakin batekin optimizatutako X42 hodia. Hala ere, ez da ezagutzen konposizio kimikoak eta tratamendu termikoek nola eragiten dioten altzairu horien mikroegiturari eta hidrogeno bidezko fragilizazioaren aurkako erresistentziari.

• Hidrogeno bidezko fragilizazioa eta pitzadura eta horiek mikroegiturarekin eta propietate mekanikoekin duen lotura hobeto ezagutzea.
• Azterketa termodinamikoak, saiakuntza mekanikoak eta karakterizazio mikroestruktural sakona eginda, beharrezko eta funtsezko ezagutza sortuko da mikroegituraren, tratamendu termikoaren eta materialaren faseen gaineko eraginaren arteko lotura ulertzeko. Horri esker, fragilizazioarekiko erresistentzia handiagoa duten material aurreratuen teknologia garatu ahal izango da, eta, aldi berean, kostuak eta pisuak murriztuko dira.
• X42 hodi berria, konposizio kimikoarekin eta tratamendu termiko optimizatuarekin, hidrogenoaren % 100eko eroapenerako, 160 bar-era arteko presioarekin, prezio lehiakorrean.

% 100ean H2 darabilen konpresorea

• Konpresore konbentzionalak.
• Ihesen detekzio konbentzionala (‹% 20 H2).
• Kontainerizatu gabeko konpresoreak.

• Oil-free konpresorea.
• Presurizatutako karterra inplementatzea: karterraren hormen diseinu indartu eta zigilatu berria, egiturazko erresistentzia eta egonkortasun handiagoa izateko presio handien pean.
• Akoplamendu magnetikoa garatzea: osagai horrek erabateko hermetikotasuna bermatzen du, eta sisteman ihesak gertatzeko aukera guztiak ezabatzen ditu. Teknologia hori zigilatzeko metodo tradizionaletatik harago doa; aurrerapen esanguratsua da.
• Segurtasun-sistema eremu leherkorretan: gasaren presioan edo tenperaturan desbideratzeak identifikatzeko monitorizazio- eta detekzio-sistema aurreratuak integratzeak esan nahi du kontuan hartzen dela ingurune kritikoetako segurtasuna.
• Kontainerizazioa: konpresio-irtenbideak edukiontzi baten barruan, eremu sailkatu batean; edukiontziaren diluzioa eta aireztapena; ihes-iturriak kalkulatu, muntatu eta ainguratzea.
• % 100ean H2 darabilen konpresorea, 4 bar eta 30-33 bar arteko konpresio-ahalmena ziurtatzeko, 10-15 Nm3/h arteko H2 emariaren tartearen barruan.

% 100ean H2 darabilen galdara

• Galdara bihurtzeko kita, % 20ra artekoa H2-ari dagokionez.
• % 100ean H2 darabilen galdara baten publizitatea egiten duen galdaragintzako enpresa bakarra (BAXI). Ez da ezagutzen zer sistema erabiltzen den eta galdara horrek zer prestazio dituen.
• Lehiaren irtenbideei buruzko informazio oso mugatua. Hasiera batean, aurrenahasketa bidezko errekuntza-teknologian eta UV segurtasun-sentsoreetan oinarritutako sistemak.
• CAPEX eta OPEX handiak.

• Galdara baten bihurketa-kit berria, H2-aren % 100eko BeeEngine errekuntza-sistemarekin.
• CAPEX txikiagoa: Garatu eta baliozkotu beharreko sistemaren kostua gure bezeroena baino txikiagoa izango da; % 20ko aurrezpena kalkulatzen da.
• OPEX txikiagoa: Garatu eta baliozkotu beharreko sistemaren sinpletasuna dela eta, bai tipologiari dagokionez, bai % 100ean H2 darabilen galdararen funtzionamendu egokia bermatzeko behar den sentsore kopuruari dagokionez, beharrezkotzat jotzen den mantentze-lanarekin % 30eko aurrezpena izango du azken erabiltzaileak (sistemaren mantentze-eragiketa sinpleagoa da, eta, hala, gutxiago irauten du + osagaien kostua txikiagoa da, kostu txikiagoko sentsorea delako).

H2 transmisorea

• Muga garrantzitsuak dituen sentsore katalitikoa, hala nola pozoitze katalitikoa, detekzioa inhibitzeko eta sentsorea hondatzeko gai diren substantziekin (I. mota).
• Detekzio-seinalearen mugak. Leherkortasunaren behe-mugatik gorako H2 kontzentrazio jakin batetik aurrera, detekzio-seinalea murriztu egiten dela ikusten da. Irakurketa oker hori gas erregaiaren erabateko gabezia gisa interpreta daiteke, baina praktikan baliteke atmosfera arriskutsua izan daitekeela esan nahi izatea (II. mota).

• Egungo teknologiaren (katalitikoa) mugak gainditzeko gai diren garapen berriak.
• Espezifikotasuna: zehazki H2 bereizteko eta detektatzeko gai diren detektagailuak; izan ere, sentsore katalitikoek konposatu askorekin erreakzionatzen dute, eta, hala, alarma faltsuak egoten dira.
• MPS (Molecular Property Spectrometer) teknologia duen sentsore bat garatzea (I. mota).
• Detekzioa, leherkortasunaren behe-mugaren % 100etik gorako kontzentrazio altuetan (% 100 v/v ere izan daiteke) eta O2 ez duten inguruneetan eroankortasun termikoko sentsoreen bidez (II. mota).
• Bi kasuetan, teknologia katalitikoaren muga nagusien pozoitzea (hondatzea) saihestu nahi da.

MetodDeskarbonizazio industrialean H2 erabiltzeko trantsiziorako metodologia aurreratuak

• Zenbait ikerketa eta kasu errealetan aplikatutako adibideak daude sektore jakin batzuetan, baina oraindik garapen eta proba gehiago behar dira aplikazio orokorrago eta eraginkorrago baterantz aurrera egiteko.
• Industria-sektorearen deskarbonizaziorako H2-ak duen potentziala identifikatzeko azterketa prospektiboa ikerketa-gai emergentea da. Badira deskarbonizazio-teknologien aukerak aztertzen ari diren ikerketa eta proiektu pilotu batzuk, baina oraindik ikerketa eta proba gehiago egin behar dira mundu errealean, H2 teknologiari lotutako teknologien zeregin espezifikoa zehazteko.

• Garapenak baliozkotzeko, EAEko energia-sistemari buruzko azterlan bat egingo da (CALCINOR), industria-sektorearen deskarbonizazioa eta H2-aren zeregina bereziki azpimarratuta.
• Ad hoc eredu prospektiboak eta deskarbonizazio industrialeko ibilbide-orriak garatzea, H2-aren zeregina ebaluatzeko.

% 100ean H2 darabilen banaketa-sarea

• Blendinga banatzeko eta garraiatzeko sareak (gas naturala, <% 20 H2-arekin).
• H2 % 20raino duen gas naturalaren banaketaren erakuslea (H2SAREA) eta European Pipeline Research Group-eko (EPRG) Full Scale Test Setup erakuslea –> sistema horrek ez du fluidoen fluxu jarraitua ahalbidetzen autoklabearen bidez.

Banaketa-sareak diseinatzea

• Funtzionamendua eta segurtasunarekin lotutako eragiketa optimizatuko duten konfigurazioei buruzko informaziorik eza.
• Neurketa-sistemei buruzko informazio hasiberria, baina ez da ezagutzen zer sistema diren hobeak ikuspuntu tekniko-ekonomikotik, neurketaren presioaren eta emariaren arabera.
• Ez da aztertu hidrogeno-sareen lotura bridatuetan instala daitezkeen junturen tipologia.

• H2BIDEA irtenbidea: % 100an hidrogenoa darabilen banaketa-sarea, funtsezko alderdi hauek integratzen dituena: eroapena, konpresioa eta biltegiratze lokalizatua, neurketa, konfigurazioak eta segurtasuna eta eraginkortasuna.
• TestLab H2 erakuslea, garapenak eragiketa-baldintza errealetan ebaluatzeko (30 bar arte, % 100ean H2 erabilita), % 100ean H2 erabiltzeko autoklabe dinamiko batekin.
• % 100an H2 darabilen banaketa-sarea:
• TestLab H2 erakuslean kanpaina esperimental bat egitea, % 100ean H2-arekin jardutean sareak eta haren elementuek zer portaera duten ezagutzeko, eskaintzaren eta eskariaren kasaziorako banaketa-sarean biltegiratzen eta berriro injektatzen denean.
• Esperimentu horietan lortutako datuekin, garatutako software-tresna baliozkotu ahal izango da.
• Banaketa-sarearen konfigurazioak ikertu eta probatzea, behar bezala funtzionatzen duela bermatze aldera.
• Instalazio hartzaileen konfigurazioak ikertzea eta probatzea, ereduzko konfigurazio bat definitu ahal izateko, segurtasun-sistemekin eta horiei lotutako neurketa- eta erregulazio-sistemekin.
• Hidrogenoaren banaketa-sareen diseinua ikertzea, eragiketak banandu eta hutsean egin ahal izateko.

% 100ean H2 banaketa-sarearen arau-esparruak eta prozedurak

• Ez dago bezeroen instalazioen konfigurazioak nolakoa izan behar duen eta haien kontsumoa nola neurtu behar den zehazten duen araudi eta erregulaziorik.
• Ez dago bezeroak hartzeko instalazioak eraikitzeko araudirik.
• Prozedurak direla eta, eragiketa jakin batzuk ezin dira burutu sarea kargatuta dagoenean.
• Ez dago % 100ean H2 banatzen ari diren sareak kargatzeko prozedura, ekipamendu eta osagarri espezifikorik.

• % 100 H2ko banaketa-sareen eragiketa-prozedurak ikertzea eta testatzea, segurtasunean lan egin ahal izateko (H2TestLab).
• Hidrogeno-lineetako Hot Tap eragiketei aplika dakizkiekeen erregulazioak eta araudiak ikertzea.