HORIZONTE EUROPA: Desarrollo de la contención de LH2 a gran escala para el transporte marítimo

Resultados esperados

Un elemento importante de la estrategia europea del hidrógeno es apoyar el despliegue del hidrógeno líquido (LH₂) para diversos usos y permitir el transporte de energía a mayores distancias. Otro elemento importante de la estrategia del hidrógeno es contribuir a la reducción de costes mediante la importación de energía de zonas de bajo coste, desarrollando un comercio internacional de hidrógeno y permitiendo así la importación de hidrógeno a la Unión Europea. Al final, esto llevará a aumentar la competitividad de la UE, las capacidades de fabricación y a asegurar el suministro de energía.

El envío de LH₂ representará un medio flexible para el transporte de grandes cantidades de hidrógeno a largas distancias, así como para la distribución regional sin una red de gas. El LH₂ también representa una forma densa adecuada para el almacenamiento de combustible para aplicaciones que requieren energía.

Se espera que los resultados del proyecto contribuyan a todos los siguientes resultados previstos:

• Permitir el transporte seguro, rentable y energéticamente eficiente de LH₂ a granel. Es necesario desarrollar conceptos de almacenamiento de LH₂ a gran escala para el transporte de LH₂ a escala de sistema energético, del orden de GW de flujo de energía de hidrógeno. Un aspecto importante es utilizar la ventaja tecnoeconómica de la escala;
• Permitir el desarrollo de contenedores de LH₂ para el transporte marítimo que superen el tamaño actualmente demostrado de unos 1.250 m³, correspondientes a 90 toneladas de hidrógeno. En la actualidad, las soluciones a gran escala para el almacenamiento y el transporte a granel de hidrógeno líquido están en sus inicios. Se espera que el desarrollo fomente la base para el comercio a gran escala de LH₂ para 2030, siendo un complemento y más tarde una alternativa al actual comercio mundial de GNL;
• Diseñar un almacenamiento de hidrógeno líquido escalable a grandes dimensiones, en el rango de los implementados para el transporte marítimo de GNL hoy en día, por ejemplo, 200.000 m³ por barco, distribuidos entre un número relevante de tanques de almacenamiento. Esta capacidad corresponderá a 14.000 toneladas de hidrógeno transportadas por barco;
• La demostración y primera aplicación de la tecnología de almacenamiento de hidrógeno líquido desarrollada puede ser a escala reducida

Se espera que los resultados del proyecto contribuyan a todos los siguientes objetivos de la ERA de la Empresa Común de Hidrógeno Limpio:

• Capacidad del tanque de contención de LH₂ [toneladas]: 350 en 2024 y 2.800 en 2030
• Capex del tanque de contención de LH₂ instalado [€/kg]: 50 en 2024 y <10 en 2030
• LH₂ boil-off [%/día]: 0,5 en 2024 y <0,3 en 2030

Alcance

El objetivo de este tema es desarrollar y validar conceptos de contención destinados al transporte a granel de hidrógeno líquido. Los conceptos desarrollados también deben ser adecuados para una posterior ampliación.

Numerosos proveedores de tecnología europeos han comenzado a diseñar y desarrollar soluciones de contención de LH₂, por ejemplo, basadas en los diseños de tanques de tipo B, tipo C y de membrana de la OMI actualmente disponibles para el transporte de GNL, así como en otros conceptos novedosos. Debido a que la temperatura del LH₂ es considerablemente inferior a la del GNL, así como al menor calor de vaporización y a las diferentes características de compatibilidad de los materiales, es necesario desarrollar conceptos de aislamiento totalmente novedosos si se quiere contener el LH₂ con un índice de ebullición igual o inferior al de los conceptos actuales de GNL.

El alcance del proyecto propuesto debe incluir:

• Selección del concepto para la contención de LH₂ a gran escala que se utilizará en el transporte marítimo;
• Aprobación en principio (AIP) del concepto de contención del LH₂ por una de las principales sociedades de clasificación de la IACS;
• Selección de materiales y componentes y pruebas de integridad para la exposición al LH₂, por ejemplo, resistencia, ductilidad, tenacidad, expansión térmica, chapoteo y compatibilidad;
• Pruebas de subsistemas para la validación termomecánica;
• Diseño detallado, construcción y pruebas de un prototipo a escala de al menos 10 t de capacidad de LH₂;
• Aprobación general del sistema de contención de LH₂ por una de las principales sociedades de clasificación IACS;
• Desarrollo de un diseño preliminar de buque integrado con la correspondiente estimación de costes;

El tema podría tener posibles sinergias con el tema del ZEWT: HORIZON-CL5-2021-D5-01-07 «Permitir el almacenamiento seguro y eficiente a bordo y la integración dentro de los buques de grandes cantidades de combustibles de amoníaco e hidrógeno», pero el tamaño de los tanques previsto en el presente tema requerirá probablemente un enfoque conceptual diferente.

Se espera que las propuestas aborden aspectos de sostenibilidad y circularidad.

Plazo

20 de septiembre de 2022

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