Las vitrinas Kaizen están limpias

May 24, 2023

Kaizen muestra energía limpia fuera de la red en carreras E extremas en Cerdeña, incluido el hidrógeno verde.

La reciente carrera Extreme E Island X en Cerdeña fue la tercera vez que la serie visitó la región italiana. Pero fue la primera aparición de un nuevo método para alimentar el lugar de la carrera y cargar los vehículos eléctricos Odyssey 21. Aunque Extreme E ha utilizado hidrógeno antes como fuente de energía para sus carreras, un acuerdo con Kaizen Clean Energy negociado al final de la temporada 2 ahora ha dado sus frutos. A partir de ahora, Extreme E mostrará un sistema que permite transportar electricidad verde sin importar cuán remotas sean sus carreras.

El suministro de energía confiable para eventos y lugares que actualmente no cuentan con conexiones de red adecuadas generalmente se realiza mediante generadores diésel. Incluso si hay fuentes renovables temporales disponibles, estas pueden ser intermitentes y no lo suficientemente potentes, por lo que necesitarán un respaldo adicional.

Se puede reducir la huella de carbono de los generadores diésel suministrándoles un biocombustible más ecológico como el HVO (aceite vegetal hidrotratado), pero eso no generará cero emisiones. Esta fue la alternativa de Extreme E en situaciones anteriores. Pero el sistema Kaizen permite a Extreme E utilizar hidrógeno verde sin los problemas habituales asociados con el abastecimiento y el transporte de este combustible.

Robert Meaney, cofundador de Kaizen Clean Energy, cuando hablé con él en la carrera Island X Extreme E dijo:

Trabajando con Extreme E, hemos avanzado en el diseño para adaptarlo a las necesidades de viaje del sistema, lo que implica colocarlo en un contenedor de envío estándar y prepararlo para su envío.

“Lo construimos en aproximadamente cuatro meses y medio, lo probamos en Texas y luego lo enviamos aquí a Cerdeña para realizar este evento este año. En el sitio nos hemos integrado con la batería”.

El evento Extreme E Island X también utilizó una matriz estática de 850 kWh derivada de baterías Zenobe de segunda vida. Esto impulsó el lugar del evento y cargó los SUV de carreras Extreme E Odyssey 21 entre sesiones. Luego, el sistema Kaizen alimentó 150 kW para mantener las baterías cargadas. Esto se complementó con una pequeña parcela de paneles solares capaces de entregar hasta 45 kW, aunque Andy Welch, director de servicios públicos de Extreme E, calculó que alcanzaba unos 30 kW durante el día en Cerdeña.

"Nuestro sistema consta de tres partes principales", explica Meaney. “Tenemos un reformador, nuestra pila de combustible y nuestro convertidor de CC. En el lugar del evento convertimos metanol y agua en hidrógeno. En 1.000 litros almacenamos aproximadamente 1 MWh de energía utilizable en la parte trasera de la pila de combustible. Esa energía en el metanol y el agua se convierte en hidrógeno en el reformador. Luego, ese hidrógeno se almacena a muy baja presión, en poca cantidad, y la pila de combustible lo utiliza según demanda”.

“Producimos hidrógeno según demanda y lo utilizamos según demanda. Nuestra celda de combustible es una unidad marinizada aprobada por Lloyds de 200 kW y, por lo tanto, tiene todas las características de seguridad necesarias para cumplir con los estándares marítimos. Pero también es muy compacto. Podemos almacenarlo en un contenedor de 20 pies. Luego también tenemos un convertidor de CC a CC en el contenedor, que nos permite estabilizar el nivel de nuestro voltaje fuera del sistema y prepararlo para las baterías. Recibimos una solicitud de energía de las baterías y comenzamos a producir energía de inmediato”.

El reformador Kaizen puede producir unos 240 kg de hidrógeno al día, lo que sería suficiente para repostar casi 50 coches Toyota Mirai de pila de combustible. Sin embargo, el hidrógeno utilizado en los automóviles se almacena a 700 bares (700 veces la presión atmosférica), por lo que no ocupa demasiado espacio. Esto es más complicado y costoso que usar metanol.

"La ventaja de nuestro sistema es que el metanol se almacena de manera muy similar al diésel: en contenedores de plástico, a bajo costo y con bajo riesgo", dice Meaney.

“Esto significa que podemos transportarlo usando bombas de transferencia estándar, podemos usar mangueras estándar, todo lo que ya ha reducido su curva de costos. El beneficio de esto es que obtenemos hidrógeno muy barato del sistema backend. Mientras que se pueden pagar entre 40 y 60 dólares por kilogramo por el hidrógeno comprimido entregado en la UE, podemos producir hidrógeno verde a partir de metanol en Cerdeña por menos de 10 dólares por kilogramo”.

"El metanol se produce de tres maneras", dice Meaney. “Tradicionalmente se elabora a partir de combustibles fósiles. Eso no es lo que estamos usando. Estamos utilizando metanol biogénico renovable para esta carrera, por lo que la iniciativa ISCC RED II lo califica como carbono neutral. El otro aspecto crítico es que nuestro proceso no emite NOx, SOx ni partículas”.

“Si quemaras este metanol, es posible que tengas una pequeña cantidad. Si quemas gas natural o amoníaco, tendrás que lidiar con una cantidad significativa de NOx y partículas. Al no tener emisiones localizadas y tener una emisión global neutra en carbono, podemos lograr los objetivos de sostenibilidad establecidos por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica”.

"La tercera forma de producir metanol utiliza energía verde procedente de activos renovables y sistemas basados ​​en electrólisis para producir hidrógeno verde", afirma Meaney. “Con el CO2 biogénico en nuestro metanol, adoptamos un enfoque negativo de uno más uno igual a cero. Extraemos CO2 de la atmósfera o de una fuente biogénica, como los desechos sólidos municipales que emiten metano a la atmósfera, lo que sería significativamente peor. Obtienes ese CO2, lo que lo hace carbono negativo, lo unes a la molécula de hidrógeno para producir metanol y luego lo liberas en un momento posterior para que sea carbono neutral”.

“No podemos ocultar el hecho de que, a diferencia de otros combustibles, emitimos CO2”, confiesa Meaney. “Pero el CO2 de un tubo de escape afectará al mundo. No hay duda de que el CO2 de la central eléctrica de combustibles fósiles que proporciona electricidad a 100 millas de distancia afectará al mundo. No vamos a ocultar que hay emisiones de CO2. De hecho, nos hace más responsables de los objetivos de sostenibilidad”.

"No diré que nuestra solución es el principio y el fin de todos los mercados", dice Meaney. “Cada mercado tiene una aplicación diferente. El amoníaco verde puede ser excelente para desplazar al GNL y a la producción de energía a gran escala. Pero para reemplazar el diésel o el HVO en el futuro, cuando sea necesario reducir las emisiones localizadas, se necesita más un líquido más seguro que un gas. Por eso el metanol ofrece esa ventaja como fuente de energía distribuida”.

Incluso si Extreme E se convierte en Extreme H y cambia a vehículos de carreras propulsados ​​por hidrógeno, Kaizen seguirá involucrado para proporcionar energía al sitio, aunque entregar hidrógeno a los propios vehículos sería más problemático. "De cualquier manera, el sitio necesita energía", dice Meaney.

“La ventaja de nuestro sistema es que utilizamos pilas de combustible de membrana de intercambio de protones de baja temperatura en nuestro diseño. Es el mismo tipo de pila de combustible que estarán en los coches Extreme H. Si existe la oportunidad de comprimir el hidrógeno de nuestro reformador y convertirlo en un vehículo, siempre es una buena opción, ya que entonces tendríamos un suministro de combustible”.

Sin embargo, debido a que el hidrógeno utilizado en las pilas de combustible de los vehículos debe entregarse a 10.000 PSI (700 bar) para reducir el espacio, tendría que comprimirse in situ. "Lo estamos almacenando a 20 PSI", dice Meaney. “Ésta es una gran diferencia en materia de seguridad. No va a explotar de ninguna manera. Siempre existe un riesgo con el hidrógeno y un riesgo con las baterías. Hay riesgo con el diésel y la gasolina. Pero hemos incorporado características de seguridad en torno a las pautas de la Agencia Nacional de Protección contra Incendios para ventilación constante, protección contra incendios y monitoreo para garantizar que estemos seguros”.

El metanol también es bastante seguro. “Tiene una presión de vapor que debe mantenerse, por lo que hemos diseñado nuestro tanque de almacenamiento para utilizar una alimentación superior, además de tener controles de vapor adecuados para protegernos en el sitio. Almacenamos el metanol a una distancia segura del proceso de reformado para que no estemos en una zona combustible dentro de las mismas áreas que el metanol”.

Kaizen está mostrando su tecnología con Extreme, pero la compañía también está desarrollando su mercado de cargadores comerciales. Donde la red aún no está disponible para la instalación de cargadores de alta potencia para uso comercial y doméstico, la tecnología de Kaizen puede proporcionar el impulso necesario de forma limpia.

Meaney dice: “Cuando un cliente necesita ser el primero en llegar al mercado para capturar el negocio de carga de vehículos eléctricos, pero está esperando años por la red, podemos ofrecerle una solución en cuatro a seis meses que le permitirá eludir la red y obtener poder a sus clientes antes. Y cerrar esos contratos”.

Esta es una solución temporal que les ayudará hasta que la conexión a la red esté disponible. Pero también acelerará la transición a los vehículos eléctricos y ayudará a abordar las preocupaciones cuando las fuentes renovables como la eólica y la solar no sean del todo confiables.

"Todo el mundo está realmente preocupado por la energía renovable intermitente", dice Meaney. “Quieres que esa sea tu fuente principal, pero también quieres energía que puedas encender cuando la necesites. Hacemos posible tener esto fuera de la red sin generadores diésel”.

Kaizen muestra energía limpia fuera de la red en carreras Extreme E en Cerdeña, 25 de julio de 2023