El hidrógeno se posiciona como uno de los pilares clave para alcanzar los objetivos globales de la descarbonización en la industria. Su creciente incorporación en diferentes procesos exige componentes técnicos que garanticen seguridad, eficiencia operativa y cumplimiento normativo. En este sentido, las válvulas industriales especializadas desempeñan un papel crucial para asegurar su seguridad y sostenibilidad.
Hidrógeno en la industria: el rol estratégico de las válvulas industriales
En Roweko desarrollamos y suministramos válvulas certificadas para aplicaciones con hidrógeno. Válvulas que están adaptadas a los desafíos técnicos que plantea este gas en entornos industriales complejos. Para entender cuál es su papel y su importancia es importante conocer antes qué es y cómo funciona la cadena de valor del hidrógeno.
La cadena de valor del hidrógeno comprende todas las etapas relacionadas con este gas, desde su producción hasta su uso final, pasando por almacenamiento, transporte y distribución. Cada fase es clave para garantizar que el hidrógeno sea una fuente de energía segura, eficiente y sostenible. Esto incluye:
- Conversión de energía a gas. Esto se refiere al excedente de electricidad renovable, como la eólica o la solar, puede convertirse en hidrógeno mediante electrólisis. Este hidrógeno puede inyectarse en gasoductos o almacenarse para su uso posterior, lo que ayuda a estabilizar las redes eléctricas.
- Conversión de energía a combustibles líquidos. Hay que tener en cuenta que el hidrógeno puede combinarse con dióxido de carbono para producir combustibles sintéticos, como el metanol o el combustible de aviación. Esto resulta en una alternativa sostenible para sectores difíciles de electrificar, como la aviación y el transporte pesado.
- Conversión de energía a calor. El hidrógeno puede utilizarse directamente como combustible de combustión para generar calor en procesos industriales, como la producción de acero y cemento, donde se requieren altas temperaturas y la electrificación es menos eficiente.
- Conversión de energía a amoníaco. El hidrógeno se puede combinar con nitrógeno para producir amoníaco, una sustancia ampliamente utilizada como fertilizante en la agricultura. También se puede utilizar como combustible libre de carbono para el transporte marítimo y el almacenamiento de energía.
- Conversión de energía a electricidad (pilas de combustible). El hidrógeno almacenado se puede convertir de nuevo en electricidad mediante el empleo de pilas de combustible. Esto proporciona una fuente de energía de respaldo fiable o energía fuera de la red eléctrica para ubicaciones remotas.
- Combustible para transporte de larga distancia. Gracias a su formato compacto, el hidrógeno licuado es más fácil de transportar a largas distancias. Una acción que se realiza empleando buques cisterna, barcos o gasoductos especializados. Esto es especialmente beneficioso para regiones que carecen de la capacidad local de producción de hidrógeno y necesitan importarlo.
- Infraestructura de abastecimiento de combustible para vehículos pesados. El hidrógeno licuado representa una fuente de combustible prometedora en sectores del transporte como el que se realiza por carretera, el ferrocarril, el transporte marítimo y la aviación. En el caso de los vehículos pesados y los barcos, el hidrógeno licuado puede servir como una alternativa de bajas emisiones al diésel o a los combustibles marinos, ofreciendo una mayor autonomía y tiempos de repostaje más rápidos en comparación con su variante gaseosa.
- Almacenamiento de energía. El hidrógeno licuado puede almacenar grandes cantidades de energía renovable durante periodos prolongados. Esto resulta ventajoso para equilibrar la red eléctrica, ya que permite convertir el excedente de energía de fuentes como la eólica o la solar en hidrógeno, licuarlo y almacenarlo hasta que aumente la demanda.
- Aplicaciones industriales. El hidrógeno licuado se utiliza en industrias que requieren grandes cantidades de este gas pero enfrentan limitaciones de espacio. Nos referimos a la industria de la siderurgia, la refinación y la producción química. En todas ellas el hidrógeno licuado es valorado por su pureza y densidad energética.
Por qué son esenciales las válvulas en sistemas con hidrógeno
El hidrógeno es un gas con propiedades particulares. En este sentido hay que destacar que es altamente inflamable, ligero, de alta permeabilidad y capaz de fragilizar ciertos materiales. Esto implica que los sistemas que lo manipulan deben cumplir estrictos requisitos técnicos. Las válvulas permiten controlar el caudal, evitar fugas y garantizar la seguridad en todo el proceso, desde la producción hasta el almacenamiento y distribución.
Una mala elección de estas válvulas puede comprometer tanto la integridad del sistema como la seguridad de las personas e instalaciones. Por ello, el diseño, los materiales y las certificaciones son aspectos clave.
Tipos de válvulas utilizadas en la industria del hidrógeno
Entre las válvulas más utilizadas en aplicaciones con hidrógeno se encuentran las siguientes:
- Válvulas de bola: muy eficaces para cortes de flujo rápidos y seguros.
- Válvulas de aguja: permiten un control preciso en líneas de alta presión.
- Válvulas de diafragma: que son ideales en procesos que requieren alta resistencia química y limpieza.
- Válvulas de retención: previenen el retorno del flujo, protegiendo el sistema.
- Válvulas de seguridad y alivio: fundamentales para evitar sobrepresiones.
- Válvulas de compuerta: especialmente recomendadas en sistemas de gran diámetro o donde se requiere paso libre completo del fluido. Ofrecen una baja pérdida de carga y una elevada robustez estructural, lo que las convierte en una opción confiable para entornos exigentes.
Materiales adecuados para hidrógeno
Las válvulas destinadas a trabajar con hidrógeno deben estar fabricadas con materiales que sean resistentes a la fragilización y a la permeación. En este sentido, en Roweko trabajamos con las siguientes materias primas:
- Acero inoxidable austenítico (s) ASTM A350 LF2, ASTM A351 CF8M, CF3M, CF8 y CF3, ASTM A182 F51, F55, F44, F321, F316, F316L, F304 y F304L, ASTM A433 316, 316L, 304, 304L y CF8D, ASTM B348 Gr.2, Otros.
- Aleaciones de níquel (Monel, Inconel)
- Sellos en polímeros técnicos (PTFE, PEEK)
Todos ellos nos garantizan los mejores resultados.
Aplicación de válvulas para hidrógeno en distintos sectores industriales
El uso de hidrógeno como vector energético no solo se encuentra en pleno crecimiento, sino que se está diversificando, promoviendo su empleo en múltiples sectores. De ahí que las válvulas industriales específicas para hidrógeno cumplan funciones críticas, especialmente en los siguientes entornos:
- Energía y generación renovable. Dado que se usa en plantas de electrólisis para la producción de hidrógeno verde, así como en sistemas de almacenamiento y distribución.
- Movilidad y transporte. En estaciones de carga para vehículos de hidrógeno (HRS, Hydrogen Refueling Stations) y en sistemas de propulsión para movilidad pesada (camiones, trenes, buses).
- Industria química y petroquímica. Donde se produce el manejo de hidrógeno como materia prima en procesos de síntesis, hidrogenación o refinación.
- Siderurgia verde. En sustitución del carbón. Permite la reducción de óxidos de hierro, impulsando una producción de acero libre de emisiones.
- Industria alimentaria y farmacéutica. En este sector se utiliza para realizar procesos de purificación, inertización o producción de aceites hidrogenados.
- Tecnologías del gas y almacenamiento. En infraestructuras de transporte (gasoductos) y almacenamiento subterráneo o en tanques criogénicos.
Beneficios y sostenibilidad del uso de hidrógeno
El hidrógeno permite a la industria reducir significativamente su huella de carbono. Esto se debe, sobre todo, a que no genera emisiones directas de CO2 durante su utilización como combustible o vector energético.
Además, cuando se produce a partir de fuentes renovables (el que se conoce como hidrógeno verde), se convierte en una herramienta fundamental para alcanzar la neutralidad climática.
En todos los casos, el empleo de las válvulas adecuadas permiten optimizar este recurso, garantizando una operación eficiente, segura y alineada con los principios de sostenibilidad industrial.
Compromiso Roweko
En Roweko acompañamos a la industria en su evolución tecnológica, proporcionando válvulas industriales especializadas para aplicaciones con hidrógeno. Por ello, nuestro equipo técnico trabaja junto a nuestros clientes para ofrecer soluciones seguras, duraderas y adaptadas a las normativas vigentes.
Todo ello nos permite estar dispuestos para colaborar en el diseño de sistemas confiables, ofreciendo componentes que aporten seguridad y valor en cada etapa del proceso.