COMBUSTIBLES SOLARES Y PROCESOS INDUSTRIALES A ALTA TEMPERATURA

Tecnologias limpias para la producción solar de hidrógeno a partir de ciclos termoquímicos basados en ferritas mixtas. HITERSOL


Participantes: ABENGOA Hydrogen (company subsidiary of the ABENGOA group) and  CIEMAT
Contactos: M. Maynar, maria.maynar@abengoahidrogeno.com;  Alfonso Vidal, alfonso.vidal@ciemat.es
Financiación: 150 k€; CTA-IDEA.
Duracióon:Junio 1, 2014 – Diciembre 31, 2015

Background:En el presente proyecto se pretende evaluar la viabilidad tanto tecnológica como económica, de ciclos termoquímicos frente a procesos convencionales de producción de H2 como la gasificación y el re-formado con vapor de agua. La producción de hidrógeno solar por vía termoquímica se enfrenta al gran reto de conseguir el escalado de tecnologías de concentración solar y reactores capaces de operar a potencias de varios MW. En el Proyecto Hitersol se propone el uso de receptores de cavidad con tubos cerámicos rellenos del material active para llevar a cabo el proceso de producción de H2.  

Objectivos:HITERSOL es una colaboración entre CIEMAT-PSA, y la compañía Abengoa Hydrogen, establecida a través del programa CTA-IDEA financiado por la Junta de Andalucía. Para alcanzar el objetivo propuesto, se ha diseñado y construido una instalación que lleva por nombre SolH2. La citada colaboración tiene como objetivo la evaluación de una planta de 200 kW instalada en la PSA.

Fig. 1. Fotografia del receptor SolH2

Resultados Alcanzados en 2015:  El receptor solar de 200kWth SOLH2 se encuentra ubicado en la cota 28 m y consta de un receptor de cavidad con 80 tubos cerámicos orientadas verticalmente que contienen ferrita comercial (Fig. 1). La instalación SolH2 se completa con servicios auxiliares tales como gas inerte, agua, aire comprimido y el suministro de electricidad y cableado de comunicaciones.
A lo largo de 2015, el CIEMAT ha llevado a cabo diferentes actividades del proyecto, como la construcción, puesta en marcha e implementación del sistema SCADA en colaboración con la empresa ABENGOA. Durante este periodo se ha realizado también una simulación preliminar del campo de helióstatos y el Nº de heliostatos que se requiere para la puesta en marcha del reactor. Los resultados de esta campaña debe proporcionar información sobre: la duración del ciclo, niveles de temperatura necesarios para realizar las dos etapas del proceso, eficiencia térmica  (por ejemplo, flujo homogéneo, perdidas por desbordamiento, etc .). Ya se han detectado algunos problemas se están intentando resolver, por ejemplo, distribuir la potencia en toda la apertura  para cubrir las necesidades de los puntos periféricos.
Las Principales conclusiones de este estudio han sido que es posible alcanzar la energía necesaria para los requisitos de reacción. En esta etapa, se han completado las estrategias de apunte y de operación antes se definieron las campañas experimentales. La campaña experimental está prevista para el inicio del próximo año 2016.

SolH2 – Solar-driven hydrogen production by bioethanol reforming and mixed-ferrite thermochemical cycle. Raquel Díaz Franco et al.  SolarPACES Conference, 2012 Conference Marrakech, September 11‐14, 2002.