A UVigo acollerá a primeira planta piloto exclusiva para análise experimental de combustión de hidróxeno

A Universidade de Vigo acollerá a primeira planta piloto completamente instrumentada para a investigación exhaustiva da combustión de hidróxeno puro. O proxecto chega da man do Grupo de Tecnoloxía Enerxética GTE, equipo punteiro conformado na actualidade por preto de medio cento de investigadores e investigadoras con diferentes liñas de traballo, unidas por un eixe común: a procura de solucións enerxéticas sustentables, adscrito ao Centro de Investigación en Tecnoloxías, Enerxía e Procesos Industriais, Cintecx,

Nun contexto global onde a descarbonización industrial é un obxectivo prioritario, o hidróxeno preséntase como un combustible “clave e esperanzador” para reemprazar os combustibles fósiles en procesos que requiren temperaturas medias e altas fronte ás limitacións das bombas de calor e os problemas de electrificación total que se atopan, tanto desde o punto da ineficiencia en termos de conversión enerxética como dos problemas de estabilidade da rede e necesidade de grandes investimentos en infraestrutura.

Másnoticias

La exposición "salida de una maleta" que se podrá disfrutar en la Facultad de Belas Artes de la UVigo

22/05/2025

Un cento de profesionais debaten no campus os retos e oportunidades da IA no sector loxístico

21/05/2025

A posta en marcha desta planta piloto é un dos eixes centrais do proxecto Desenvolvemento de estratexias avanzadas para a combustión eficiente de hidróxeno puro para aplicacións a escala real, financiado con 218.750 euros polo Ministerio de Ciencia, Innovación e Universidades dentro da convocatoria de Proxectos de Xeración de Coñecemento 2023. “De momento estamos traballando en Cintecx, nos laboratorios onde xa temos instalada a caldeira, pero a idea é poder facer algo máis grande, se ben de momento, aínda non está concretado”, explica o catedrático José Luis Míguez Tabarés, coordinador xeral do grupo GTE.

Tres anos de traballo por diante

Arrancaron o pasado mes de setembro e por diante teñen tres anos de traballo, ata o 31 de agosto de 2027. O proxecto estrutúrase en dous eixes fundamentais En primeiro lugar, levarase a cabo unha análise detallada da caldeira comercial de hidróxeno puro desenvolvida pola empresa Ferroli que xa teñen instalada no laboratorio, un sistema pioneiro que xa forma parte do equipamento do grupo GTE. Esta investigación permitirá, segundo explican os seus responsables, avaliar o seu funcionamento en condicións operativas reais, así como caracterizar a súa eficiencia e estabilidade na combustión.

En segundo lugar, deseñarase e construirase a planta piloto, un sistema experimental que permitirá un control preciso das variables clave e unha caracterización avanzada dos fenómenos de combustión. “Ata a data, a maioría dos estudos neste campo centráronse en mesturas de hidróxeno con hidrocarburos, polo que a análise da combustión de hidróxeno puro a esta escala e con este nivel de sensorización representa unha contribución significativa a este eido”, subliña Míguez Tabarés.

Indo ao detalle, un dos principais obxectivos da planta piloto será a análise experimental e numérica da combustión de hidróxeno puro e o estudo de distintos deseños de embocaduras para mellorar a estabilidade da chama e a eficiencia do proceso. A combustión de hidróxeno presenta desafíos específicos, como o retroceso de chama (flashback) ou a súa elevada temperatura, que poden influír na xeración de NOx -óxidos de nitróxeno- térmicos. Para abordar estes retos, a investigación tamén explorará solucións innovadoras, como a combustión en medios porosos. “Esta técnica modifica o mecanismo predominante de transferencia de calor, que en caldeiras de hidróxeno é principalmente convectivo, converténdoo nun proceso dominado pola radiación”, explican os investigadores. O medio poroso tamén proporciona unha alta inercia térmica na rexión da chama, o que mellora significativamente a súa estabilidade. “Ademais, xera unha combustión máis homoxénea, reducindo as temperaturas máximas da chama e diminuíndo a formación de NOx térmicos”.

“Datos empíricos valiosos” para a súa futura implantación a grande escala

O impacto agardado deste proxecto na xeración de coñecemento científico-técnico no campo da combustión de hidróxeno é significativo. “O desenvolvemento dunha planta piloto para a combustión de hidróxeno a escala aplicada representa unha novidade en si mesma e proporcionará datos empíricos valiosos, así como información detallada sobre o proceso a escala macroscópica”, salientan os responsables do proxecto, un equipo encabezado por Míguez Tabarés e que, nesta caso, completan Jacobo Porteiro Fresco, David Patiño Vilas, Amanda Franco Sardinha, Marta María Caride Pérez e Sergio Chapela López.

Entre eses datos empíricos inclúese a comprensión dos desafíos prácticos, a dinámica operativa da combustión de hidróxeno en condicións reais e as consideracións de seguridade, aspectos fundamentais para a escabilidade desta tecnoloxía e a súa implementación a grande escala. A maiores, a creación de submodelos especificamente deseñados para a combustión de hidróxeno constitúe un avance importante nas capacidades preditivas das tecnoloxías de simulación. Estes modelos permitirán unha análise máis precisa e detallada do proceso de combustión, a transferencia de calor e as características de emisión de maneira computacionalmente eficiente. “Así mesmo, facilitarase a optimización do deseño de queimadores e outros equipos, mellorando a súa eficiencia e reducindo o seu impacto ambiental”.

Rede de colaboración internacional

Desde a dirección do grupo fan fincapé en que, dada a relevancia actual deste tema, o esforzo por manter e establecer colaboracións internacionais con outros centros de investigación que traballan en liñas similares é constante. Este enfoque colaborativo busca aproveitar a experiencia e os recursos de múltiples entidades de investigación, promovendo un esforzo global para abordar os desafíos relacionados co uso do hidróxeno como combustible en caldeiras. “A nosa actual rede de colaboración e participación en comités internacionais proporciónanos a contorna adecuada para fortalecer esta liña de investigación”, recalca o responsable do grupo.