¿Podría el hidrógeno sustituir al gas metano para hacer frente a la crisis energética?

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La extraordinaria subida de precios y el riesgo de corte de suministro de gas metano al que se tiene que enfrentar la industria manufacturera en estos momentos, especialmente en Europa, ha puesto a los diseñadores de los sistemas de pintura a la búsqueda de posibles alternativas técnica y económicamente válidas para mantener el secado. hornos de las fases de pretratamiento de pintura y los hornos de cocción de las pinturas líquidas y en polvo en funcionamiento, que se aplican para dar protección y acabado a las piezas metálicas, plásticas y celulósicas y, cuando es necesario, para tratar las emisiones de los COV todavía contenidos en los productos utilizados.

 

Aquí centramos la atención en una de las opciones posibles, el uso del hidrógeno, el elemento más extendido en todo el universo, que tiene la ventaja de evitar la emisión típica de la combustión del gas, CO2.

 

A pesar de ser el elemento más extendido en el universo, nunca se encuentra solo en la Tierra: siempre se encuentra combinado con otros elementos (se encuentra en el agua, el metano y otros compuestos) y requiere mucha energía para separarse de los átomos. al que se une, por ejemplo por el oxígeno en el caso de obtenerlo del agua (es menos costoso sacarlo del metano, pero esto no ofrece ninguna ventaja: el metano se usa directamente en los hornos para nuestros propósitos). De hecho, el hidrógeno no es una fuente primaria de energía (como lo son las fuentes fósiles, el carbón, el metano, el petróleo), debe producirse artificialmente, gastando energía. Pero funciona perfectamente (y hace un aporte energético considerable: 1 kg de hidrógeno aporta 142 kj de energía; 1 kg de metano 56 kj; 1 kg de gasolina o gasóleo 45 kj; 1 kg de madera 16 kj).

 

PRODUCCIÓN

 

Resumiendo brevemente, con fines introductorios, el interés (potencial) en el hidrógeno, quedan dos cuestiones críticas por abordar. El primero es el de la economía de su producción. Dado que se necesitan aproximadamente 45 kW/h (y 8 l de agua) para producir 1 kg de H a partir de agua (electrólisis), se debe usar electricidad. En nuestro caso, el proceso es económica (y energéticamente) sostenible si la electricidad se obtiene de fuentes distintas al metano: por ejemplo, utilizando energía nuclear o fotovoltaica. En algunos países, como Italia, la fuente nuclear no está disponible.

 

Por otro lado, mediante la instalación de paneles fotovoltaicos (y un posible depósito de almacenamiento para disponer del H cuando los paneles no produzcan), existe la posibilidad de alimentar electrolizadores modulares que produzcan las cantidades necesarias (que varían según la pintura). instalado), algunas empresas, incluidas las italianas, tienen electrolizadores adecuados en su catálogo.

 

UTILIZAR

 

La segunda cuestión crítica es la (viabilidad de) la modificación inmediata oa corto plazo de los sistemas de producción de calor que se utilizan actualmente en las líneas de pretratamiento/pintura existentes.

 

A corto y medio plazo, los proyectistas de sistemas de pintura son sin duda capaces de ofrecer sistemas para el uso de hidrógeno (solo o mezclado con gas metano), también en combinación con otras fuentes (electricidad, pellets, combustibles alternativos al petróleo).

 

Además, al menos para los sistemas ya instalados que utilizan paneles catalíticos IR (o para su instalación inmediata a corto plazo) se resuelve este segundo problema crítico.

 

VERIFICACIÓN

 

De hecho, la empresa Infragas proporciona paneles IR catalíticos, cuyo catalizador funciona con hidrógeno. El funcionamiento y la gama producida se presentaron públicamente durante los Coating Days de P&E Milano.

 

Antes de la presentación pública, visitamos la sede de Infragas, recibidos por Francesca Marabotti e Ivan Verzella, quienes nos mostraron el funcionamiento de los paneles catalíticos de hidrógeno IR instalados en el laboratorio de la compañía. Además de factible, alimentar los paneles IR con hidrógeno permite obtener una emisión IR instantánea, mientras que con metano se requieren 10 minutos de precalentamiento.

 

Además, el equipo técnico de Infragas destacó las siguientes ventajas que se pueden obtener al utilizar hidrógeno para sus paneles catalíticos IR:

 

  • El gas metano se reemplaza sin cambiar nada en el panel catalítico IR
  • El consumo de hidrógeno es inferior al de gas, ya que el calor emitido es tres veces superior
  • Los paneles, en el túnel o en el horno de cocción, funcionan en las mismas condiciones de alta seguridad que los paneles IR catalíticos de metano (o GLP), y además la energía infrarroja y la tecnología catalítica se combinan con un sistema de ventilación especial que permite homogeneizar la temperatura del mismo túnel u horno, exactamente como cuando se alimenta de metano.

 

Con la tecnología IR catalítica de hidrógeno, se pueden procesar perfectamente incluso las pinturas en polvo más reactivas, que polimerizan en 8 minutos a 180 °C (en comparación con 15-20 minutos en aire caliente a 180/200 °C). En cuanto a la huella de carbono, es una solución que permite su drástica reducción: se eliminan por completo todas las emisiones de CO2, en este caso es solo vapor de agua).

 

CONCLUSIONES

 

El hidrógeno como sustituto técnico-económico del metano es una opción ya disponible para procesos de cocción de pintura mediante radiación IR de paneles catalíticos. La producción del llamado hidrógeno “verde”, es decir, producido in situ a partir de la autoproducción alimentada por fuentes renovables, es una condición previa esencial desde el punto de vista económico y, no obstante, a tener en cuenta en el desafortunado caso de interrupción del suministro.

 

Con información de larivistadelcolore.com

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