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El proyecto HyLICAL, financiado por la UE, ha alcanzado un hito importante con la puesta en marcha de la primera planta piloto magnetocalórica de Europa para la licuefacción de hidrógeno.
Desarrollada en el marco de HyLICAL por el Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) y la empresa emergente MAGNOTHERM, la planta representa un gran avance en la refrigeración magnética sostenible y energéticamente eficiente, y sienta las bases para su aplicación industrial a gran escala.
El Dr. Tino Gottschall, científico del Laboratorio de Altos Campos Magnéticos (HLD) de la HZDR, lleva tiempo imaginando una planta capaz de producir 5.000 kilogramos de hidrógeno líquido al día, una cantidad mucho más eficiente y asequible que los métodos de licuefacción actuales. Junto con MAGNOTHERM y otros socios de HyLICAL, su equipo trabaja ahora para demostrar que la licuefacción de hidrógeno basada en el efecto magnetocalórico puede ampliarse a escala industrial.
Desde 2023, los socios de HyLICAL, HZDR y MAGNOTHERM, han trabajado en estrecha colaboración, combinando la experiencia académica y la innovación empresarial para avanzar en las tecnologías de refrigeración magnetocalórica. "Nuestra tecnología de refrigeración magnética representa un nuevo tipo de alternativa respetuosa con el clima y energéticamente eficiente, sin compresores ni gases refrigerantes perjudiciales para el medio ambiente. Esto nos permitirá acelerar significativamente la necesaria transformación de la tecnología climática en la industria de la refrigeración", afirma Timur Sirman, codirector general de MAGNOTHERM, explicando la motivación de la colaboración.
MAGNOTHERM abrió una segunda instalación en el campus de Rossendorf en 2024 y estableció un laboratorio conjunto en 2024, donde el científico de HZDR Dr. Tino Gottschall y el ingeniero de MAGNOTHERM Thomas Platte han construido una planta piloto para la licuefacción de hidrógeno. Su núcleo es un imán superconductor de 19 teslas incrustado en el suelo del HLD.
En comparación, las modernas máquinas de resonancia magnética en medicina utilizan imanes con una potencia de 1,5 a 3 tesla. "Ahora podemos utilizar esta planta para probar el principio y su funcionamiento", afirma Gottschall. El próximo objetivo es aumentar la eficiencia hasta producir 100 kilogramos de hidrógeno líquido al día para demostrar la escalabilidad de esta tecnología de cara a su implantación industrial.
El primer demostrador europeo de una planta de licuefacción de hidrógeno refrigerada magnéticamente se basa en el efecto magnetocalórico. Este efecto se produce cuando materiales con determinadas propiedades -un ejemplo es la aleación de lantano-hierro-silicio (LaFeSi)- se colocan en un campo magnético. Según la orientación de los momentos magnéticos, los materiales metálicos pueden provocar un descenso o un aumento brusco de la temperatura.
Gracias a este principio, es posible enfriar hidrógeno hasta -253 grados Celsius tras un enfriamiento previo con nitrógeno líquido. Una vez alcanzada esta baja temperatura, el gas empieza a licuarse. "Nuestro método ofrece ventajas significativas para la licuefacción del hidrógeno", señala Gottschall. "Con el laboratorio conjunto MAGNOTHERM en HZDR, pretendemos reducir los costes de licuefacción por debajo de 1,50 euros por kilogramo de hidrógeno, en comparación con las plantas convencionales".
La puesta en marcha de la planta piloto es un paso clave en la misión de HyLICAL de avanzar en tecnologías de licuefacción de hidrógeno compactas y energéticamente eficientes basadas en la refrigeración magnetocalórica. Al validar este enfoque a escala piloto, el proyecto apoya la ambición europea de producir hidrógeno verde de forma más rentable, reducir los costes de transporte y acelerar la transición hacia un sistema energético neutro para el clima.
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