Finlandia sienta las bases para el almacenamiento subterráneo de hidrógeno a gran escala en lecho rocoso cristalino | VTT
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A medida que Europa aumenta la producción de hidrógeno renovable, será necesario contar con sistemas de almacenamiento de hidrógeno a gran escala para equilibrar la producción y el consumo. Un nuevo estudio finlandés realizado por el Centro de Investigación Técnica de Finlandia (VTT) y el Servicio Geológico de Finlandia (GTK), en colaboración con empresas que operan en el sector del hidrógeno en Finlandia, muestra que el almacenamiento subterráneo de hidrógeno también puede desarrollarse en lecho rocoso cristalino, un hallazgo importante para los países y regiones que no pueden recurrir a las cavernas de sal.
El almacenamiento subterráneo de hidrógeno es necesario para equilibrar la producción y el uso de hidrógeno a lo largo de días y semanas, no solo de horas. Si bien los gasoductos de transporte de hidrógeno pueden proporcionar flexibilidad a corto plazo, el equilibrio a lo largo de varios días requiere grandes instalaciones de almacenamiento subterráneo. Estos hallazgos son especialmente relevantes para Finlandia, que aspira a convertirse en una de las principales economías del hidrógeno de Europa, pero carece de las cavernas de sal subterráneas que, en muchos otros países europeos, están disponibles para el almacenamiento de hidrógeno.
«El desarrollo de instalaciones subterráneas de almacenamiento de hidrógeno es una tarea larga y que requiere una gran inversión de capital. El proyecto estimó que la construcción de una instalación de almacenamiento de 40 000 m³ costaría aproximadamente 30 millones de euros. Incluidas las fases de planificación y obtención de permisos, la duración total del proyecto sería de cuatro a cinco años», afirma Pasi Valkokari, investigador sénior de VTT y director de la iniciativa de investigación.
En un proyecto de investigación conjunto financiado por Business Finland, el VTT y el GTK han llevado a cabo, por primera vez, una evaluación exhaustiva de los requisitos para el almacenamiento de hidrógeno en las condiciones finlandesas. En el proyecto HUG también participaron cerca de veinte empresas que operan en la economía del hidrógeno de Finlandia.
«El proyecto ha generado conocimientos valiosos sobre las alternativas de almacenamiento subterráneo de hidrógeno y ha permitido comprender mejor tanto las oportunidades como las incertidumbres pendientes que es necesario resolver. Los resultados proporcionan una base sólida para desarrollar el almacenamiento de hidrógeno a gran escala como parte integral de los futuros sistemas de hidrógeno», afirma Satu Sipola, vicepresidenta de Hidrógeno y Power-to-X en Fortum Power and Heat.
El diseño y la seguridad de las cavernas de almacenamiento requieren más investigación
Las cavernas de sal subterráneas existentes en Europa Central y el Reino Unido pueden utilizarse para el almacenamiento de hidrógeno, ya que ofrecen condiciones naturalmente estancas al gas. Finlandia, sin embargo, carece de formaciones salinas adecuadas, lo que significa que las cavernas de almacenamiento deben excavarse en roca cristalina y que la estanqueidad al gas debe conseguirse mediante soluciones técnicas. Esto convierte a Finlandia en un caso de prueba relevante para otras regiones en las que no se dispone de almacenamiento en cavernas de sal.
«La selección geológica del emplazamiento, los estudios del terreno y los análisis de materiales para una instalación de almacenamiento de hidrógeno en roca dura son esenciales para garantizar que el lecho rocoso circundante se mantenga estable y que la seguridad no se vea comprometida en caso de que el hidrógeno reaccione con otros materiales», afirma Teemu Lindqvist, geólogo del GTK.
El estudio conjunto examinó la viabilidad de ubicar grandes cavernas subterráneas de almacenamiento de hidrógeno en el lecho rocoso finlandés. Como resultado, el proyecto desarrolló un concepto de almacenamiento de alto nivel que abarca el diseño de la estructura de almacenamiento, los modelos operativos, los requisitos geológicos y de seguridad, los riesgos técnicos y sociales, las necesidades de inversión y los modelos de ecosistemas. Además de las conclusiones, siguen pendientes varias cuestiones importantes de carácter técnico, comercial y normativo que requerirán una investigación más exhaustiva.
«Ahora estamos preparando la siguiente fase de la investigación con el consorcio industrial y nuestro objetivo es seguir desarrollando los requisitos de diseño basados en la investigación que permitan el desarrollo de una instalación piloto y un concepto de almacenamiento replicable para un despliegue más amplio», afirma Jutta Nyblom, responsable de la colaboración industrial en el proyecto y de la preparación de la iniciativa en el VTT.
Desarrollo por fases de la economía del hidrógeno
Se prevé que la economía del hidrógeno en Finlandia se desarrolle por etapas. En la primera fase surgirán clústeres regionales de hidrógeno. A medida que aumenten los volúmenes de producción y consumo de hidrógeno, las instalaciones de almacenamiento específicas se convertirán en un factor clave para las cadenas de valor del hidrógeno comercialmente viables, ya que contribuirán a estabilizar los precios y la disponibilidad del hidrógeno.
Inicialmente, bastarán soluciones de almacenamiento más pequeñas. Sin embargo, se prevé que aumente rápidamente la necesidad de instalaciones subterráneas de almacenamiento de hidrógeno a mediana escala, con un volumen de entre 10 000 y 40 000 metros cúbicos.
«El apoyo de la inversión pública es fundamental para acelerar la inversión en hidrógeno verde y el desarrollo de la economía del hidrógeno en Finlandia, así como para garantizar que los proyectos de almacenamiento puedan avanzar sin retrasos. Además del apoyo público, los proyectos requerirán una estrecha colaboración a lo largo de las cadenas de valor, un marco normativo estable y predecible, y compromisos firmes de compra para poder avanzar», afirma Pasi Valkokari, de VTT.
Socios industriales del proyecto HUG
AFRY Finland Oy, BusinessOulu, Danfoss Drives Oy, DEKRA Industrial Oy, EDR, Medeso Oy, Energiateollisuus ry, Fortum Power and Heat Oy, Gasgrid vetyverkot Oy, Geomachine Oy, Green North Energy Oy, Helen Oy, Lujabetoni Oy, Mincon Nordic Oy, Neste Oyj, St1 Oy, Sweco Finland Oy y Valmet Automation Oy Vantaan Energia Oy
El proyecto fue financiado principalmente por Business Finland. Las actividades de investigación fueron llevadas a cabo por el Centro de Investigación Técnica de Finlandia (VTT) y el Servicio Geológico de Finlandia (GTK).
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