La electrólisis de alta temperatura entra en producción en serie

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Thyssenkrupp Nucera entra en la electrólisis a alta temperatura. En presencia del primer ministro del estado alemán de Turingia, Bodo Ramelow, Thyssenkrupp y el Instituto Fraunhofer de Tecnologías y Sistemas Cerámicos (IKTS) anunciaron ayer una asociación estratégica y firmaron los contratos para la construcción conjunta de una planta piloto en la zona comercial de Erfurter Kreuz, en la ciudad de Arnstadt. Thyssenkrupp Nucera es uno de los principales fabricantes de plantas de electrólisis alcalina a escala industrial. A diferencia de la tecnología alcalina establecida desde hace mucho tiempo, la electrólisis a alta temperatura es una innovación que aún no se ha producido en grandes cantidades o de forma automática.

Fraunhofer IKTS lleva más de 20 años realizando una amplia labor de investigación y desarrollo en tecnología SOEC (iniciales de Solid Oxide Electrolyzer Cell, Célula electrolizadora de óxido sólido) y ha llevado a cabo los trabajos preliminares necesarios con vistas a la industrialización de esta tecnología de electrólisis. El instituto produce actualmente unas 1.000 pilas con una potencia eléctrica de 4 kW y un volumen de 1,5 litros de hidrógeno al día. Estas pilas deben combinarse para aplicaciones de mayor envergadura. Según Thyssenkrupp, una planta piloto proyectada y construida por Fraunhofer IKTS comenzará a funcionar en el primer trimestre de 2025 para la producción de pilas de electrólisis de alta temperatura, inicialmente en pequeñas cantidades. Preguntado al respecto, Alexander Michaelis, director del Fraunhofer IKTS, habló de varios centenares de MW. Paralelamente, ya se está preparando la producción industrial a escala de GW.

La tecnología de pila SOEC se basa en un electrolito cerámico hermético al gas y conductor de iones de oxígeno con electrodos serigrafiados e interconectores de aleación a base de cromo prensado (CFY). Según Fraunhofer IKTS, garantizan una alta eficiencia, estabilidad a largo plazo, robustez y una producción en masa rentable. La tecnología de pila se basa en un pequeño número de componentes y puede ocupar una posición de liderazgo en el mercado mundial en comparación con los diseños disponibles actualmente, afirman los investigadores. Thyssenkrupp Nucera ha adquirido la licencia para utilizar las últimas pilas CFY.

El encanto de la electrólisis a alta temperatura en comparación con otras tecnologías de electrólisis es, por un lado, que parte de la energía requerida se puede suministrar en forma de calor y, por lo tanto, la demanda de energía eléctrica renovable se reduce en un 20 por ciento. En segundo lugar, no se necesitan metales preciosos. Además, se puede añadir dióxido de carbono al proceso, por ejemplo, de los gases de escape o, en el futuro, del aire. El CO2 se reduce al gas de síntesis monóxido de carbono, que a su vez se puede utilizar para otros procesos. Se utiliza, por ejemplo, en la reacción de Fischer-Tropsch para la producción de e-combustibles o en el proceso de Haber-Bosch para la producción de amoníaco. Dado que ambos son procesos exotérmicos, el calor puede a su vez beneficiar a la electrólisis. Otra posible aplicación del hidrógeno y el monóxido de carbono es en la producción de acero verde.

En su discurso antes de la firma del acuerdo de asociación, Werner Ponikwar, consejero delegado de Thyssenkrupp Nucera, enfatizó el potencial y la gran importancia del know-how en electrólisis de alta temperatura para la descarbonización de la industria en Alemania y Europa y planteó la perspectiva de grandes inversiones. Inicialmente, no dio una cifra exacta. Al parecer, la empresa sigue negociando subvenciones.

En agosto de 2023, la empresa alemana Sunfire también había recibido un compromiso de financiación de 162 millones de euros para el establecimiento de la producción industrial en serie de electrolizadores de alta temperatura en Sajonia.

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