29.07.2022 - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)

Economía del hidrógeno: BAM desarrolla un método de ensayo de materiales más eficaz

El hidrógeno verde debería utilizarse como portador de energía sin emisiones a gran escala lo antes posible. Antes, los materiales y componentes, por ejemplo, de los accesorios, las juntas, las redes de distribución y las estaciones de llenado de hidrógeno, deben someterse a pruebas minuciosas para comprobar su idoneidad y seguridad. El Instituto Federal de Investigación y Ensayo de Materiales (BAM) está desarrollando una innovadora metodología de ensayo para este fin, que debería acelerar considerablemente la llegada al mercado del hidrógeno.

Alemania cuenta con más de 500.000 kilómetros de gasoductos que abastecen de energía a la industria y los hogares. Esta infraestructura desempeña un papel fundamental en la transición a la economía del hidrógeno: el gas natural fósil se sustituirá gradualmente por completo y se introducirá hasta el 100% de hidrógeno en la red de distribución existente, que también puede servir de almacén para el portador de energía. Además, está prevista la construcción de nuevos conductos de hidrógeno.

Antes hay que aclarar importantes aspectos de seguridad; por ejemplo, si las tuberías, juntas y estaciones de distribución, algunas de las cuales tienen décadas de antigüedad, son en absoluto adecuadas para transportar hidrógeno puro.

En principio, el hidrógeno puede transportarse de forma similar al gas natural; sin embargo, los átomos son especialmente pequeños, lo que favorece su absorción por los metales. En el caso de los aceros, por ejemplo, tal y como se utilizan en las infraestructuras actuales, esto puede provocar un deterioro de las propiedades del material. Bajo tensiones mecánicas, como las que se producen en toda red de gas, esto puede favorecer la formación de grietas y provocar peligrosas fugas.

Para comprobar la degradación de los aceros de las tuberías, las muestras de material se han sometido hasta ahora a elaboradas pruebas: Se exponen al hidrógeno en un autoclave y se someten a esfuerzos mecánicos en el proceso. "Debido a la gran cantidad de hidrógeno que se necesita, estas pruebas de laboratorio requieren un alto nivel de seguridad y son correspondientemente caras. Esto dificulta la rápida expansión de las capacidades de ensayo que se necesitarán en los próximos años", explica Florian Konert, científico del centro de competencia del hidrógeno H2Safety@BAM.

El ingeniero y el equipo están trabajando en una técnica de prueba que hará mucho más fácil mostrar posibles daños en el futuro, con un coste menor. En este proceso, una muestra de acero se llena de hidrógeno desde el interior y se somete simultáneamente a una carga mecánica de tracción. El método requiere sólo una fracción de la cantidad anterior de hidrógeno, lo que reduce significativamente el esfuerzo relacionado con la seguridad. "Estamos convencidos de que nuestro enfoque ampliará las posibilidades de ensayo existentes y, por lo tanto, permitirá acelerar la llegada del hidrógeno al mercado", afirma el colega de Konert, Jonathan Nietzke, también científico del Centro de Competencia de Hidrógeno de BAM.

Con su innovadora técnica de ensayo, los dos investigadores quieren clasificar los materiales según su idoneidad para el uso del hidrógeno, incluidos los materiales de las tuberías de la red de distribución de gas natural. Los resultados pueden proporcionar a las empresas que explotan redes de gas o que fabrican componentes para la economía del hidrógeno una base importante para evaluar los materiales y acelerar así la readaptación de las plantas existentes o la construcción de otras nuevas.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.

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