El ‘match’ de la red de gas con el hidrógeno

En la contrarreloj para conseguir frenar los efectos que está provocando el cambio climático en el planeta, el hidrógeno se posiciona como un recurso esencial para el éxito de la transición energética. De hecho, las grandes potencias ya se están posicionando para liderar esta carrera, una carrera que empieza por analizar si los sistemas actuales de distribución son compatibles con este elemento químico.

Ahora mismo la producción de este gran aliado de las renovables está en fases incipientes. En ese camino cobra un papel protagonista un equipo de la Universidad de Burgos (UBU) que forma parte del proyecto PilgrHYm, que pretende abordar los retos europeos para la descarbonización mediante la aceleración de la implantación de una red de hidrógeno segura, eficiente y flexible gracias a la reutilización de parte de las redes de gas existentes en la Unión Europea.

El objetivo de esta investigación, coordinada por GRTgaz, según explica el catedrático Iván Cuesta, es proporcionar datos sobre más del 78% de la red europea y perfeccionar las normas, códigos y estándares existentes, reduciendo el exceso de conservadurismo, así como garantizar la seguridad y fiabilidad de las metodologías de evaluación de defectos.

En esta línea, el catedrático Jesús Manuel Alegre comenta que van a llevar a cabo un amplio programa de ensayos de laboratorio, centrándose en evaluar la calidad de diversos tipos de acero, soldadura y zonas afectadas por la soldadura, representativas de las redes de gas europeas, que serán seleccionadas tras una revisión exhaustiva por parte de los gestores técnicos del sistema gasista. «Mediante este estudio se pretende abordar los problemas de seguridad, la falta de reglamentos y vacíos normativos, códigos y normas, así como investigaciones relacionadas con la compatibilidad de las tuberías actuales con el hidrógeno», subraya el investigador postdoctoral Andrés Díaz.

Para este equipo burgalés, que lleva más de 20 años trabajando en el estudio experimental y numérico del comportamiento de materiales, este trabajo es innovador porque la implantación masiva del hidrógeno como vector energético presenta todavía numerosas limitaciones técnicas, relacionadas sobre todo con la susceptibilidad de los materiales a la fragilización por hidrógeno.

«Es de sobra conocido que determinados materiales, en especial los aceros, experimentan una drástica pérdida de propiedades resistentes en presencia de hidrógeno como consecuencia de mecanismos de fragilización, que deben ser perfectamente conocidos y estudiados para poder utilizar con seguridad dichos materiales en el diseño de componentes para contener y transportar hidrógeno a presión», incide Cuesta para, a continuación, indicar que este tema presenta «un elevado interés» para la consecución de los objetivos de uso de hidrógeno como vector energético.

Este proyecto está relacionado con SafeH2, otro trabajo de este grupo de la Universidad de Burgos que tiene como meta evaluar y predecir la susceptibilidad a la fragilización por hidrógeno de los aceros de la red de gas. La metodología propuesta incluye tanto enfoques experimentales como computacionales. «Este estudio de los aceros de la red de gas nacional, en condiciones realistas de trabajo en ambiente de hidrógeno, permitirá conocer su degradación a lo largo del tiempo y saber los porcentajes de hidrógeno que puede transportar sin que se vea afectada su seguridad». De igual forma, agrega Díaz, en esta iniciativa se plantea el estudio de las técnicas de recubrimiento más adecuadas para la mitigación de la fragilización del material de las tuberías para el transporte de hidrógeno gaseoso por la red.

De cara al futuro, Alegre avanza que sus líneas de investigación continuarán centradas en el estudio de materiales en ambiente de hidrógeno, eso sí, puntualizan que tienen como fin potenciar la investigación sobre técnicas de mitigación. Además, creen que los nuevos métodos de producción, como la fabricación aditiva y nuevas aleaciones, posibilitarán resolver algunos de los problemas de degradación que ocurren durante el manejo de hidrógeno a presión.

Durante este periodo también se han establecido una serie de importantes relaciones internacionales y colaboraciones con grupos de investigación de prestigio. Por ejemplo, se han forjado colaboraciones con el grupo de Mechanics of Infrastructures Materials Group (Imperial College London), con el grupo de Nanomechanical Lab (Norwegian University of Science and Technology NTNU, Trondheim) y con el grupo de Materials and Manufacturing Processes (INEGI, University of Porto).

«Nuestra visión de futuro es convertirnos en un centro de referencia nacional para el estudio de la fragilización de materiales en ambiente de hidrógeno, y posicionar a la Universidad de Burgos en el panorama internacional como un referente en este tipo de estudios», concluyen.

Además de su labor investigadora, este equipo ha llevado a cabo en la UBU el diseño e implementación de una nueva titulación especializada: el Máster de Formación Permanente en Tecnologías del Hidrógeno, financiado a través de los Planes Complementarios en Hidrógeno Renovable del MINECO y con el respaldo de la Junta de Castilla y León (H2MetAmo).

Esta titulación cuenta con la participación de expertos de más de 25 empresas, centros tecnológicos y universidades de todo el país. Este año ha tenido lugar la primera edición con una gran acogida.