Hidrógeno/Metanol, la solución definitiva para eliminar las emisiones en sitios off-grid

Indicadores y procesos de mejora

Los primeros despliegues de Telefónica para los sitios móviles, en aquellos casos en los que no es posible la conexión directa a la red eléctrica (off-grid), se implementaron con soluciones basadas exclusivamente en el uso de grupos electrógenos, que consumen combustibles fósiles y tienen un alto impacto ambiental.

Posteriormente, aparecieron las soluciones híbridas, que añadían solar fotovoltaica y bancos de baterías. Esta solución logró reducir el uso de los sistemas de generación fósil hasta un 70%.

El espíritu transformador, innovador y sostenible de Telefónica nos ha llevado a continuar con la búsqueda de nuevas soluciones que nos ayuden a cumplir con nuestros compromisos ambientales. En el año 2023, se definió una solución técnica que permitía eliminar el uso de los grupos electrógenos, gracias a la implementación de pilas de hidrógeno que, combinada con los sistemas híbridos, han hecho viables despliegues 100% sostenibles y fiables para estaciones off-grid.

Cuantificación/Estimación reducción consumo

La innovadora solución de energía verde, además de combinar la energía solar, baterías y pilas de combustible de hidrógeno alimentadas con metanol, cuenta con un controlador inteligente que, mediante software, gestiona de manera automática la combinación de las diferentes fuentes de energía y garantiza el 100% de disponibilidad eléctrica. Se están ejecutando pilotos en España y Alemania que permiten evaluar el comportamiento de la solución y valorar la eficiencia y las emisiones generadas.

Del análisis realizado, se obtuvo que el 71% de generación de energía fue entregada por el sistema solar – bancos de baterías y un 29% fue aportado por la pila de hidrógeno. Para Telefónica esto supone ser capaz de autogenerar de manera eficiente y fiable más de 1,3 MWh/año por sitio implementado. Si extrapolamos estos valores a la huella de sitios off-grid Telefónica (aprox. 500 sitios), supondría reducir el consumo energético en unos 650 MWh/año.

Cuantificación/Estimación reducción emisiones CO2

El funcionamiento de esta solución prioriza la fuente de energía solar; cuando no hay radiación solar, el sistema empieza a utilizar la energía almacenada en los bancos de baterías y sólo cuando las baterías están en el nivel mínimo programado de almacenamiento, el sistema pasa a funcionar con la pila de metanol. Si las condiciones de radiación solar lo permiten, el sistema fotovoltaico aportará energía, junto con la celda de metanol, para recargar las baterías hasta que alcancen un nivel de carga óptimo. En ese momento, la celda de combustible de metanol se apagará, repitiéndose nuevamente el ciclo.

Al eliminar el uso de grupos electrógenos y de gasoil, estamos eliminando sus emisiones: es decir, se reduce más de 50 toneladas de CO2 al año por cada sitio móvil transformado. Extrapolado a la huella, equivaldría eliminar 25.000 tCO2.
Es importante indicar que con esta solución también se reduce significativamente (-20%) el nivel de ruido respecto al uso de grupos electrógenos

Innovación aplicada y buenas prácticas

Las principales ventajas de este modelo de despliegue en estaciones móviles son:

• No es necesario el uso de grupos electrógenos y, en consecuencia, es libre de emisiones por el uso de combustibles fósiles.

• El hidrógeno es producido en el sitio, a partir de una mezcla de metanol y agua. La solución minimiza los riesgos y el impacto ambiental, lo que la hace más segura y limpia que los métodos tradicionales.

• El sistema híbrido (Solar + Baterías + Pila de Hidrógeno) se ha optimizado de tal forma que el uso de la pila de combustible se minimiza, extiendo su vida útil.

• Es una solución sin impacto económico respecto de la híbrida ya desplegada.

Uso de tecnologías (TICs)

Este caso exitoso proporciona una valiosa experiencia para futuras aplicaciones en estos escenarios:

• Sitios con redes eléctricas principales inestables o inexistentes.

• Sitios donde no se permiten generadores debido a la legislación ambiental.

La solución implementada resuelve múltiples desafíos al combinar energía solar con celdas de combustible de hidrógeno alimentadas con metanol.

Al depender principalmente de la energía solar y complementarse con pilas de combustible durante el invierno, la solución aprovecha la producción de hidrógeno a partir de metanol dentro del módulo, eliminando así los riesgos asociados con el almacenamiento y transporte de hidrógeno, haciéndolo más seguro y respetuoso con el medio ambiente, en comparación con las celdas de combustible de hidrógeno tradicionales y mucho menos contaminante que los generadores diésel.