Para producir hidrógeno por electrólisis se necesita mucha agua pura. Una planta de 100 MW necesita unos 20 m3/h de agua desionizada y unos 60 m3/h de agua de reposición (si se utilizan torres de refrigeración). Por tanto, toda planta de producción debe disponer de una fuente de agua fiable y de los medios necesarios para poder purificarla.
La producción de hidrógeno verde puede aprovechar diferentes fuentes de agua. Aunque el uso del agua de la red pública puede parecer la opción más sencilla, a menudo resulta más rentable emplear agua superficial, agua de mar, agua subterránea e incluso aguas residuales. La decisión temprana sobre el suministro de agua es de suma importancia. Cuando se toma la decisión adecuada, estás invirtiendo en tecnología que te servirá eficazmente durante muchos años.
El agua desionizada es esencial para la producción de hidrógeno. Sin ella, se corre el riesgo de que se produzcan fallos en el equipo y el rendimiento sea bajo. Por eso, en Veolia Water Technologies trabajamos con fabricantes de electrolizadores y productores de hidrógeno para diseñar plantas de tratamiento de agua eficientes que aseguren un suministro de agua de calidad.
Los electrolizadores representan uno de los mayores costes en la producción de hidrógeno verde. La mala calidad del agua puede incrementar los costes de diferentes formas. Cuando se introducen contaminantes en las celdas del electrolizador a través del agua, se generan daños progresivos que resultan en períodos de inactividad por las reparaciones.
Lo más preocupante es la vida útil de las celdas del electrolizador, ya que se puede ver reducida si la alimentamos con agua de mala calidad, lo que supondrá un incremento en los costes. Además, el consumo de energía para producir la misma cantidad de hidrógeno podría incrementarse. Todo esto representa un desafío adicional para evitar incurrir en costes no esperados.
Mediante la implementación de la tecnología adecuada, es posible recuperar el agua de las purgas de torres de refrigeración y otras corrientes, implementando así una estrategia de reutilización. En lugar de verter el agua, se redirige a un tratamiento que garantice su calidad antes de usarla en la producción de hidrógeno. De esta manera, se permite reducir el consumo total de agua y abordar de manera más eficiente la gestión de las aguas residuales industriales, lo que a su vez contribuye a reducir el coste global de la producción de hidrógeno.
Además, el oxígeno y el calor térmico generado durante el proceso de electrólisis pueden ser reutilizados en el tratamiento del agua. La reutilización de subproductos supone un proceso más sostenible que, al mismo tiempo, minimiza el coste por kilo de hidrógeno producido.
Desde la elección de la fuente de agua hasta la instalación y el mantenimiento de la planta de tratamiento, tus decisiones tienen un impacto en el equilibrio entre los costes de inversión (CAPEX) y los costes de operación (OPEX). Puedes optar por un enfoque que requiera una inversión inicial más alta, pero con la ventaja de tener menores costes en los próximos años como, por ejemplo, una solución térmica. Este podría ser el caso de una ubicación remota, como una planta en alta mar, donde los gastos de mantenimiento son más elevados. O, si su ubicación implica tarifas elevadas de electricidad, se podrían reducir los costes de operación.
Además, es importante considerar cómo se podría ahorrar utilizando fuentes de agua alternativas, como aguas residuales o agua de mar en lugar de agua potable. Al invertir en una planta de tratamiento eficiente a corto plazo, se logra una reducción significativa de los costes operativos anuales. Cuando se trata de costes asociados al uso de agua para la producción de hidrógeno verde, en Veolia Water Technologies ayudamos a las organizaciones a encontrar el equilibrio adecuado entre los gastos de CAPEX y los gastos de OPEX.