Producción de Hidrógeno a Gran Escala en la Producción de Hidrógeno a Gran Escala en la
Patagonia Argentina a partir de Energía EólicaPatagonia Argentina a partir de Energía Eólica
Comodoro Renovable - Octubre 2011Comodoro Renovable - Octubre 2011
Jorge LLera - Hychico S.A.Jorge LLera - Hychico S.A.Gerente de Nuevos ProyectosGerente de Nuevos Proyectos
Grupo C.A.P.S.A. - Grupo C.A.P.S.A. - Capex S.A.Capex S.A.
• Hidrógeno, Desarrollo Sustentable y Hidrógeno, Desarrollo Sustentable y
PatagoniaPatagonia
• Esquema del ProyectoEsquema del Proyecto
• Planta de HidrógenoPlanta de Hidrógeno
• Almacenamiento Subterráneo de HAlmacenamiento Subterráneo de H22
• Parque EólicoParque Eólico
• Conclusiones y ObjetivosConclusiones y Objetivos
Hidrógeno y Desarrollo Hidrógeno y Desarrollo SustentableSustentable
• Crecimiento de la Demanda de Petróleo y Gas en el MundoCrecimiento de la Demanda de Petróleo y Gas en el Mundo• Pico de Producción Mundial de Petróleo en el año 2015-20Pico de Producción Mundial de Petróleo en el año 2015-20• Pico de Producción Mundial de Gas en el año 2020-25Pico de Producción Mundial de Gas en el año 2020-25
El Mundo requiere de una Nueva Fuente de Energía que pueda:El Mundo requiere de una Nueva Fuente de Energía que pueda:
Complementar a los Hidrocarburos en la DemandaComplementar a los Hidrocarburos en la Demanda
Evitar la Emisión de Gases de Efecto InvernaderoEvitar la Emisión de Gases de Efecto Invernadero
Asegurar el Desarrollo SustentableAsegurar el Desarrollo Sustentable
• Incremento de Temperatura de la Sup. Terrestre por aumento Incremento de Temperatura de la Sup. Terrestre por aumento de la concentración de Gases de Efecto Invernadero (de la concentración de Gases de Efecto Invernadero (COCO22, ,
CHCH4 4 y Nox)y Nox)
- Velocidad Promedio Mensual del Viento: 11 mts/seg (~ 40 Km/hr)
- Factor de Capacidad Neto: ~ 45 %
- Baja Densidad de Habitantes por Km2
- Disponibilidad de Agua, Mano de Obra e Infraestructura en General
Desarrollo Sustentable y Desarrollo Sustentable y PatagoniaPatagonia
La Patagonia Argentina cuenta con un enorme potencial, para
ser un importante proveedor de Hidrógeno en el Mundo
ProcedenciaProducción de
Hidrógeno
Diadema 2008 Eólico Argentina Bélgica 120 Nm3/hr
Sotavento 2011 Eólico España Bélgica 60 Nm3/hr
Isla de Ramea 2009 Eólico + Diesel Canadá Bélgica 30 Nm3/hr
CH2IP 2005 Mini Hidráulico Canadá Bélgica 30 Nm3/hr
Basin Electric 2008 Eólico USA Bélgica 30 Nm3/hr
Electrolizadores
Nombre Año PaísFuente de Energía
ElectrólisisElectrólisis
LicuefacciónLicuefacciónComp. OrgánicosComp. Orgánicos
HH22GG
OO22
Camión TanqueCamión Tanque
CañeríasCañerías
Buque TanqueBuque Tanque(En Desarrollo)(En Desarrollo)
AlmacenamientoAlmacenamiento
Celda deCelda deCombustibleCombustible
ResidencialResidencial
HH22OO
EnergíaEnergíaEléctricaEléctrica
HH22LL
VehicularVehicular PasajerosPasajeros CargaCarga
HH22LL
Motor de Combustión InternaMotor de Combustión Interna y y Celda de CombustibleCelda de Combustible
Consumo LocalConsumo Local- Residencial- Residencial- Vehicular- Vehicular- Generación de - Generación de Energía EléctricaEnergía Eléctrica
MercadoMercado- Local- Local- Regional- Regional- Internacional- Internacional
NavalNavalAéreoAéreo
HH22GG
Nuestra Visión de Nuestra Visión de FuturoFuturo
• Hidrógeno, Desarrollo Sustentable y Hidrógeno, Desarrollo Sustentable y
PatagoniaPatagonia
• Esquema del ProyectoEsquema del Proyecto
• Planta de HidrógenoPlanta de Hidrógeno
• Almacenamiento Subterráneo de HAlmacenamiento Subterráneo de H22
• Parque EólicoParque Eólico
• Conclusiones y ObjetivosConclusiones y Objetivos
Esquema del ProyectoEsquema del Proyecto
Hidrógeno Oxígeno
Agua
Subestación Transformadora
Red Nacional - 132 KV -
Parque Eólico - Pampa del “F” (6,3 MW)
Energía Eléctrica
Operación con el Parque Eólico
Electrolizador
GasNatural
EnergíaEléctrica
Mercado
Patagónico
• Hidrógeno, Desarrollo Sustentable y Hidrógeno, Desarrollo Sustentable y
PatagoniaPatagonia
• Esquema del ProyectoEsquema del Proyecto
• Planta de HidrógenoPlanta de Hidrógeno
• Almacenamiento Subterráneo de HAlmacenamiento Subterráneo de H22
• Parque EólicoParque Eólico
• Conclusiones y ObjetivosConclusiones y Objetivos
Esquema General de la PlantaEsquema General de la Planta
Electrolizador 1
Despachode O2
(200 Bar)
Cía. de GasesIndustriales
Buffer H2
10 BarGenset1,4 MW
Hidrógeno(120 Nm3/h)
Buffer O2
10 BarCompresión
(200 Bar)
Almacen.Alta Presión(2.700 m3)
Agua Dulce
Parque Eólico (6,3 MW)
Consumo de la Planta
de Hidrógeno ~ 800 KW
Energía Eléctrica al Yacimiento
Gas del Yacimiento
Oxígeno(60 Nm3/h)
Electrolizador 2
MotogeneradorMotogenerador 1,4 MW 1,4 MW
Gas de Yac.Gas de Yac.- Rico/Pobre -- Rico/Pobre -
Despacho deDespacho deOxígenoOxígeno
BufferBufferde Hde H22
CompresorCompresorde Oxígenode Oxígeno
BufferBufferde Ode O22
ElectrolizadoresElectrolizadores
PurificadoresPurificadoresde Oxígenode Oxígeno
Sala de ControlSala de Control- SCADA -- SCADA -
CromatógrafoCromatógrafoContínuoContínuo
ElectrolizadoresElectrolizadores(Hidrógeno apto para Celdas(Hidrógeno apto para Celdasde Combustible y Motores)de Combustible y Motores)
Compresor de OxígenoCompresor de Oxígeno
MotoGeneradorMotoGenerador((Adaptado para operar con mezcla de Hidrógeno Adaptado para operar con mezcla de Hidrógeno y Gas Natural sin tratamiento previo)y Gas Natural sin tratamiento previo)
Stack de CeldasStack de CeldasHH22: 15 Nm: 15 Nm33/hr/hr
ElectrolizadorElectrolizadorTratamiento de AguaTratamiento de Agua- Electrónica de PotenciaElectrónica de Potencia- Tablero de ControlTablero de Control
Purificación de Hidrógeno
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
50 100 150 200 250 300 350 400 450
Current (Amp.)
HTO
(%)
Carga @ 23%
Carga @ 100%
0.3
0.4
0.5
0.7
0.8
0.6
0.9
H2
en O
2 -
%
Corriente - Amp.
Rango de OperaciónRango de Operación
- Concentración de H- Concentración de H22 en O en O2 2 --
Performance - Stack de Celdas -Performance - Stack de Celdas -
Corriente - Amp. -
Ten
sión
de
Cel
das
- V
olts
12:5
1:08
12:5
7:30
13:0
3:40
13:1
0:03
13:1
6:12
13:2
2:35
13:2
8:45
13:3
5:07
13:4
1:17
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
Electrolizador 1P
ote
nci
a [k
W]
4,0
4,1
4,2
4,3
4,4
4,5
4,6
4,7
4,8
Co
nsu
mo
Esp
. [kW
h/N
m3
]
Variación de la Potencia de AlimentaciónVariación de la Potencia de AlimentaciónP
oten
cia
- K
W
Con
sum
o E
sp.
- K
Wh/
Nm
3
12:4
9:59
12:5
5:00
13:0
0:01
13:0
5:02
13:1
0:03
13:1
5:04
13:2
0:04
13:2
5:05
13:3
0:06
13:3
5:07
13:4
0:08
200
250
300
350
400
450
Electrolizador 1
Corriente CS1 [Amp] HTO
Co
rrie
nte
[Am
p]
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
HT
O
Inercia de Fluidos Inercia de Fluidos
H2
en O
2 -
%
Cor
rient
e -
Am
p.
Conclusiones de Conclusiones de ElectrolizadoresElectrolizadores
• Consumo Específico: 4,1 - 4,6 KWh/Nm3
• Rango de Operación: 23 al 100 % - (Continuamos haciendo pruebas para ampliar el rango)
• Pureza del H2 y del O2: 99,998%
• Hidrógeno apto para Celdas de Combustible y Motores a Combustión Interna
Generación de Energía Eléctrica conGeneración de Energía Eléctrica conGas e HidrógenoGas e Hidrógeno
Coeficiente Lambda
CO
en
Gas
es d
e E
scap
e -
ppm
~ 480 ppm
~ 250 ppm
Reducción del 48%
1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.61.8
Potencia Máxima
Coeficiente Lambda y Reducción de COCoeficiente Lambda y Reducción de CO
Coeficiente Lambda
NO
x en
Gas
es d
e E
scap
e -
mg/
m3
~ 530 ppm
~ 220 ppm
Reducción del 58%
1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6
Potencia Máxima
Coeficiente Lambda y Reducción de Coeficiente Lambda y Reducción de NOxNOx
Conclusiones del Conclusiones del MotogeneradorMotogenerador
• 0-42 % H2 (v) - Mezcla con Gas de Yacimiento
• 0-27 % H2 (v) - Máxima Potencia de 1.415 KW
• 28-42 % H2 (v) - desde 1.415 hasta 1.180 KW
• Eficiencia Térmica Promedio: 40 %
• Importantes reducciones de CO2, CO y NOx
• Continuamos haciendo pruebas con mayores porcentajes de Hidrógeno, manteniendo o reduciendo los restantes parámetros
• Hidrógeno, Desarrollo Sustentable y Hidrógeno, Desarrollo Sustentable y
PatagoniaPatagonia
• Esquema del ProyectoEsquema del Proyecto
• Planta de HidrógenoPlanta de Hidrógeno
• Almacenamiento Subterráneo de HAlmacenamiento Subterráneo de H22
• Parque Eólico Parque Eólico
• Conclusiones y ObjetivosConclusiones y Objetivos
- Riesgos de contaminación orgánica- Riesgos de contaminación orgánica
- Influencia de la presencia de otros fluidos- Influencia de la presencia de otros fluidos
- Profundidad:- Profundidad: ~ 800 mts ~ 800 mts
- Presión:- Presión: 5 bar 5 bar
- Distancia a la Planta de H- Distancia a la Planta de H22: 1.500 mts: 1.500 mts
Almacenamiento SubterráneoAlmacenamiento Subterráneo - Alta capacidad de almacenamiento -- Alta capacidad de almacenamiento -
Iniciamos los Estudios Geológicos, de Reservorios y de Iniciamos los Estudios Geológicos, de Reservorios y de Instalaciones sobre Superficie, para su pronta implementaciónInstalaciones sobre Superficie, para su pronta implementación
• Hidrógeno, Desarrollo Sustentable y Hidrógeno, Desarrollo Sustentable y
PatagoniaPatagonia
• Esquema del ProyectoEsquema del Proyecto
• Planta de HidrógenoPlanta de Hidrógeno
• Almacenamiento Subterráneo de HAlmacenamiento Subterráneo de H22
• Parque Eólico Parque Eólico
• Conclusiones y ObjetivosConclusiones y Objetivos
Pampa “F”Pampa “F”
Pampa “K”Pampa “K”
SubestaciónSubestación
Áreas de interésÁreas de interésEólicoEólico
Vientos
DiademaDiademaArgentinaArgentina
ParqueParqueEólicoEólico
Torre de Medición de VientosTorre de Medición de VientosDic. 2006 – Dic. 2010Dic. 2006 – Dic. 2010
Aerogeneradores: Enercon E-44Aerogeneradores: Enercon E-44
- - Clase: Clase: I Special I Special
- Altura al Buje: - Altura al Buje: 45 mts 45 mts
- Diámetro de Palas: - Diámetro de Palas: 44 mts 44 mts
- Potencia Instalada: - Potencia Instalada: 6,3 MW 6,3 MW
- Factor de Capacidad: 44,7 %- Factor de Capacidad: 44,7 %
- Energía Eléctrica Generada: 25,0 - Energía Eléctrica Generada: 25,0 GWh/añoGWh/año
- Reducción de Emisiones de CO- Reducción de Emisiones de CO22: 18.000 : 18.000
Tn/añoTn/año
DesembarcoDesembarcoComodoro RivadaviaComodoro Rivadavia
Transporte Comodoro Rivadavia - DiademaTransporte Comodoro Rivadavia - Diadema
FundacionesFundaciones
Montaje de Torres
Montaje de GóndolaMontaje de Góndola
Montaje de RotorMontaje de Rotor
Montaje de RotorMontaje de Rotor
• Hidrógeno, Desarrollo Sustentable y Hidrógeno, Desarrollo Sustentable y
PatagoniaPatagonia
• Esquema del ProyectoEsquema del Proyecto
• Planta de HidrógenoPlanta de Hidrógeno
• Almacenamiento Subterráneo de HAlmacenamiento Subterráneo de H22
• Parque EólicoParque Eólico
• Conclusiones y ObjetivosConclusiones y Objetivos
Conclusiones y Conclusiones y ObjetivosObjetivos
• Continuar adquiriendo experiencia en la producción, Continuar adquiriendo experiencia en la producción, almacenamiento y uso de Hidrógeno, con tecnología de almacenamiento y uso de Hidrógeno, con tecnología de última generaciónúltima generación
• Conectar nuestro Parque EólicoConectar nuestro Parque Eólico a los electrolizadores y operar la Planta de H2 en modo Isla
• Comenzar con la Inyección de Hidrógeno en reservorios de petróleo y/o gas depletados
• Desarrollar Socios Estratégicos Desarrollar Socios Estratégicos interesados en nuestro desarrollo y Socios con Experiencia Tecnológica con el fin de escalar el Proyecto
• Alcanzar ventajas competitivas para ArgentinaAlcanzar ventajas competitivas para Argentina e Hychico
Muchas GraciasMuchas Gracias
HH22HH22 HH22
Hychico S.A.Hychico S.A. ArgentinaArgentinaGrupoGrupo
C.A.P.S.A. - C.A.P.S.A. - Capex S.A.Capex S.A.