Es muy difícil encontrar el agua en las condiciones adecuadas para sus distintos usos en la industria. Los requisitos de calidad exigidos varían mucho en función de la actividad industrial a realizar. Para adecuar las características del agua al proceso productivo, es necesaria la instalación de Plantas de Tratamientos de Agua.
ImWater, gracias a sus años de experiencias en el sector y el gran equipo de trabajo que tiene detrás, se especializa en la ejecución de proyectos llave en mano de plantas de tratamiento de agua. Siempre buscando la mejor solución para el cliente enfocándose en la optimización económica y operacional, así como la gestión sostenible de los recursos.
En este post, queremos adentrarnos en el uso del agua para minimizar la emisión de gases de efecto invernadero, particularmente a través del uso Hidrógeno.
El Hidrógeno
Gracias a Foro Nuclear vamos a conocer un poco sobre el Hidrógeno desde el punto de vista de la Química.
El hidrógeno es el primer elemento de la tabla periódica, es el elemento químico más ligero que existe, su átomo está formado por un protón y un electrón y es estable en forma de molécula diatómica (H2), en condiciones normales lo podemos encontrar en estado gaseoso, es insípido, incoloro e inodoro.
El Hidrógeno no es un combustible que pueda tomarse directamente de la naturaleza ya que a pesar de que constituye aproximadamente el 75% de la materia del Universo, se encuentra combinado con otros elementos como el oxígeno formando moléculas de agua, o al carbono, formando compuestos orgánicos. Por ello es necesario obtenerlo a través de distintos procesos, que mencionaremos a continuación.
Producción de Hidrógeno
Existen distintos métodos de producción de hidrógeno. Se puede producir a partir de distintas materias primas, distintas fuentes de energía y por distintos procedimientos.
Según sea la materia prima y la fuente energética utilizada para producirlo se podrá hablar de procesos 100% renovables, 100% fósiles o híbridos en un determinado porcentaje.
Centro Nacional del Hidrógeno “Procesos de Producción del Hidrógeno”
Debemos mencionar que, de todos los métodos de obtención de hidrógeno, el más limpio es su producción a través del agua, ya que no emite CO2 en su proceso productivo. Puesto que para llevar a cabo este proceso es preciso el uso de energía, cuanto más renovable sea la fuente de energía que se emplea en la electrólisis del agua, más verde se considera el hidrógeno dando lugar al conocido Hidrógeno Verde.
Sin olvidar que, gracias a su condición de vector energético, el hidrógeno así obtenido puede volver a transformarse en energía eléctrica mediante el uso de pilas de combustible.
Necesidades de agua asociadas a los electrolizadores
El electrolizador es un aparato que permite producir hidrógeno mediante electrólisis, capaz de separar las moléculas de hidrógeno y oxígeno de las que se compone el agua usando electricidad. Existen distintos tipos de electrolizadores, pero todos ellos tienen en común que necesitan un agua ultrapura.
A nivel internacional existen distintas organizaciones que han marcado los estándares de calidad del agua purificada entre las que destacan:
- American Society for Testing and Materials – ASTM D1193 2011
- International Organization for Standardization – ISO 3696
- Clinical and Laboratory Standards Institute – CLSI NCCLS
- Pharmacopea Europea y Pharmacopea Americana – EP y USP
Indicamos la calidad del agua de entrada al electrolizador que marca la Normativa de la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM), que hace referencia al agua que se usa como reactivo, clasificándola en cuatro tipos de agua distintas, así como los procedimientos para su obtención.
Lo más habitual en el caso de los electrolizadores es que el agua sea del tipo I:
| Parámetro | Tipo I | Tipo II | Tipo III | Tipo IV |
| Conductividad eléctrica Max. (µS/cm @ 25ºC) | 0,056 | 1,0 | 4,0 | 5,0 |
| Resistividad eléctrica Min. (MΩ-cm @ 25ºC) | 18,2 | 1,0 | 0,25 | 0,2 |
| pH a 25ºC | – | – | – | 5,0 – 8,0 |
| TOC máx. (µg/L) | 10 | 50 | 200 | Sin límite |
| Sodio máx. (µg/L) | 1 | 5 | 10 | 50 |
| Sílice max. (µg/L) | 3 | 3 | 500 | Sin límite |
| Cloro max. (µg/L) | 1 | 5 | 10 | 50 |
Para obtener este tipo de agua ultrapura, se hace necesario la fabricación de una Planta de Tratamiento de Aguas cuyo tren de tratamiento estará marcado, por la calidad del agua de aporte y por el volumen de agua que hay que aportar al proceso de electrólisis.
En líneas generales, el tratamiento será:
- Pretratamiento
- Ósmosis Inversa (RO)
- Electrodesionización (EDI)
