Electrolizador
Dispositivo electroquímico que usa corriente eléctrica para separar el agua en hidrógeno y oxígeno; es el equipo central de la producción de hidrógeno verde.
Una pila de electrolizador está formada por celdas, cada una con ánodo, cátodo y electrolito o membrana. La tensión termoneutra de la celda es de 1,48 V; las celdas comerciales trabajan a 1,7–2,2 V y el exceso se pierde en forma de calor.
Compiten cuatro tecnologías:
- Alcalina (AEL): electrolito de KOH, electrodos de níquel; madura y la más barata (sobre todo los equipos chinos), 50–55 kWh/kg en el sistema completo, rampas más lentas.
- PEM: membrana de intercambio de protones con catalizadores de platino e iridio; compacta y de respuesta rápida ante potencia variable, 52–58 kWh/kg en el sistema completo; el suministro de iridio es un cuello de botella.
- Óxido sólido (SOEC): trabaja a 700–850°C y usa calor para bajar la demanda eléctrica a unos 38–42 kWh/kg; adecuada para emplazamientos con calor residual o vapor nuclear; por ahora, menos duradera.
- AEM: membrana de intercambio aniónico; en fase comercial incipiente, busca combinar los materiales alcalinos con prestaciones parecidas a las PEM.
Las pilas pierden alrededor de un 0,5–1,5 % de eficiencia al año y hay que sustituirlas tras 60.000–90.000 horas de funcionamiento. Fuera de China, el coste de un sistema instalado rondaba los 1.700–2.500 USD/kW en 2024, incluidos los equipos auxiliares, la compresión y el tratamiento de agua. China concentraba más de la mitad de la capacidad mundial de fabricación y de la electrólisis instalada. Consulta hidrógeno verde.
Términos relacionados
Todos los términos →- Hidrógeno verde
Hidrógeno producido separando el agua en un electrolizador alimentado con electricidad renovable, con emisiones directas de CO2 casi nulas.
- Pila de combustible
Dispositivo electroquímico que convierte la energía química del hidrógeno u otro combustible directamente en electricidad y calor, sin combustión.
- Combustibles sintéticos (e-fuels, power-to-X)
Combustibles sintéticos fabricados con hidrógeno electrolítico, a veces combinado con CO2 captado o nitrógeno, como el e-metano, el e-metanol, el e-queroseno y el e-amoníaco.
- Factor de capacidad
Relación entre la energía que una central produce realmente en un periodo y la que produciría funcionando a plena potencia nominal durante todo ese periodo.
- Vertidos (curtailment)
Reducción deliberada de la producción de un generador, normalmente eólico o solar, por debajo de lo que podría producir, debido a restricciones de red, de mercado o del sistema.