Boletín de Noticias. APPICE Asociación Española de Pilas de Combustible. APPICE APPICE les desea Feliz Navidad y próspero Año 2008

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1 APPICE Asociación Española de Pilas de Combustible Boletín de Noticias APPICE Número 4/07 Diciembre 2007 APPICE les desea Feliz Navidad y próspero Año 2008 Nuevas incorporaciones APPICE da la bienvenida a los nuevos socios que se han incorporado recientemente a nuestra Asociación Opinión Manuel Romero. Director de la División de Energías Renovables (CIEMAT). Miembro del Comité de Expertos del Programa de Energía del VII Programa Marco. Noticias APPICE III Congreso Nacional de Pilas de Combustible - CONAPPICE 2008 SIDERA 30: proyecto de microgeneración con pilas de combustible Preparación de electrodos PEMFC por electropulverización Noticias Nacionales Carburos Metálicos suministrará hidrógeno Expoagua Zaragoza 2008 La nueva economía basada en el hidrógeno. Antonio J. Martínez, Director Docente de INIEC Reunión del comité internacional de normalización de pilas de combustible IEC/TC 105 Pilas de combustible en juguetes Nace la pyme Gedeon Noticias Internacionales Test de alcoholemia integrado basado en pila de combustible GM quiere producir un millón de coches alimentados con hidrógeno Ford, Daimler y Ballard se unen para impulsar la pila de combustible El Centro de Investigación de Fiat presenta una flota de Pandas Desarrollo de pilas de combustible para generación eléctrica en Corea Acumentrics y MTS prueban un sistema híbrido montado en pared para una zona residencial Contraportad@ Conociendo APPICE Afiliarse a APPICE

2 Opinión Manuel Romero Director de la División de Energías Renovables del CIEMAT. Miembro de Comité de Expertos del Programa de Energía del VII Programa Marco. 2 El año 2008 puede alumbrar el tan esperado salto cualitativo en la apuesta europea hacia la economía del hidrógeno y las pilas de combustible, con la iniciación de una nueva apuesta en el ámbito del desarrollo tecnológico. Tras un, ya largo, periodo caracterizado por la profusión de consultas y estudios de prospección y la realización de hojas de ruta, se concreta el siguiente paso dentro de la política comunitaria sobre I+D en pilas de combustible e hidrógeno, a través de la integración de la estrategia tecnológica europea dentro de la llamada Joint Technology Initiative (JTI) o Iniciativa Tecnológica Conjunta. Las JTI son un nuevo instrumento del VII Programa Marco cuya finalidad es la de crear masa crítica para la investigación con fuerte participación empresarial a escala europea. La JTI en Pilas de Combustible e Hidrógeno ha visto expedito su camino tras el informe favorable de los servicios jurídicos de la CE a la creación de una entidad legal para su gestión denominada FCH JU o Joint Undertaking, con domicilio social en Bruselas, cuya regulación ha sido presentada el pasado 10 de octubre. El encaje de un programa de investigación tan amplio como el de las tecnologías del hidrógeno en una figura de gestión como el JU no ha sido fácil, y es todavía objeto de polémica, habiendo jugado un papel fundamental para la definición de su agenda de investigación estratégica, la Plataforma Tecnológica Europea del Hidrógeno y las Pilas de Combustible. En todo caso la decisión de la CE es firme y el compromiso de contar con la aprobación definitiva en el próximo Consejo Europeo de una Regulación Específica para el funcionamiento del FCH JU en marzo de 2008 ha sido ya anunciado. Poco tiempo después es esperable que se movilice la primera convocatoria de proyectos. Las previsibles implicaciones en el tejido europeo del I+D en PC e H2 son enormes. Como programa autónomo en su gestión, la JTI se desliga del programa de energía del VII Programa Marco. La consecuencia inmediata es que no habrá ninguna dotación para actividades de I+D en H2 y pilas de combustible dentro del programa general, pasando toda la actividad a estar enmarcada dentro de la JTI, que contará con una aportación de la CE de 470 M ; buena parte proviene del Programa de Energía (315 M ), y al menos una cantidad similar por parte de las empresas, que estarán representadas en la Junta de Gobierno del JU a través de un Grupo Industrial del que formarán parte las empresas privadas interesadas. Esto último será sin duda un buen indicador del grado de compromiso real de las empresas con la economía del hidrógeno y las tecnologías de pilas de combustible. Por último se contempla, dentro de la regulación del JU, la posibilidad de que dentro de la Junta de Gobierno esté también presente un Grupo de Investigación que represente a aquellas instituciones públicas de investigación, universidades y centros tecnológicos sin ánimo de lucro con interés en esta JTI. La gestión y ejecución de este programa se extenderá mas allá de la propia duración del actual Programa Marco, por lo que inicialmente la entidad FCH JU se crea por un periodo inicial de 10 años, hasta el año Los costes operativos de funcionamiento de la JU será cubierto por el Grupo Industrial (6/12), la CE (5/12) y el Grupo de Investigación (1/12). En el momento de redactar la presente nota, el Grupo Industrial ha sido ya legalmente creado y está en proceso de formalización la creación el Grupo de Investigación. Si bien formalmente la entidad JU no estará operativa previsiblemente hasta marzo de 2008, a partir del texto de Regulación de la misma se evidencia la capacidad de decisión que tendrá la Junta de Gobierno del JU en la aprobación de presupuestos, programa de actividades, la realización de convocatorias de proyectos y el proceso de evaluación de los mismos, todo ello ejecutado por una Oficina de Programas. La mejor forma, por tanto, de que las industrias españolas, los organismos públicos de investigación, las universidades y los centros tecnológicos hagan llegar su voz y puedan incorporar sus intereses dentro de la implementación de la JTI, es sin duda adherirse tanto al Grupo Industrial como al Grupo de Investigación del JU. Ambos Grupos están abiertos a la incorporación de nuevos miembros y obviamente es en este periodo inicial, el mejor momento para hacerlo, pues puede ser más efectiva la participación en la gestación del programa y primeras convocatorias. Un valor añadido importante que hace aconsejable dicha incorporación son las ventajas asociadas a ser miembro de dichos Grupos, ya que la Regulación del JU contempla que en todos los proyectos tendrá que participar al menos una entidad de los Grupos Industrial o de Investigación, y normalmente, salvo excepciones, deberá ser una entidad de estos grupos la coordinadora del proyecto. Como contrapartida estas entidades deben contribuir con una cuota anual a los gastos de operación de la JU. Son todavía muchos los interrogantes que se abren sobre el modus operandi de la nueva JU, el grado de transparencia en su gestión, o el papel que van a jugar los estados y las regiones, pero no parece que exista marcha atrás y el proceso indudablemente va a cobrar una fuerte aceleración y 2008 será el año de su concreción. Que sea para bien.

3 APPICE Número 4/07 Diciembre 2007 Noticias APPICE III Congreso Nacional de Pilas de Combustible CONAPPICE 2008 CONAPPICE 2008 tendrá lugar en la Feria de Muestras de Zaragoza del 24 al 26 de septiembre de Habrá disponible una zona de expositores para aquellas entidades que deseen mostrar sus equipos o desarrollos tecnológicos; la exposición comercial se hará en colaboración con Power Expo. En la página web del congreso, está recogida toda la información relativa al mismo. También puede accederse a través de la web de APPICE, Acceda a la web del Congreso para hacer el preregistro y estar puntualmente informado. La revista internacional Journal of Power Sources ha confirmado la posibilidad de publicación de un volumen especial si se obtienen trabajos en número y calidad adecuados. Dado el éxito alcanzado en ediciones anteriores, las cuales gozaron de la calidad suficiente para optar a la publicación de un número especial de la citada revista, CONAPPICE 2008 revalidará su hegemonía como congreso de referencia en Pilas de Combustible en nuestro país, con comunicaciones de alto nivel científico y tecnológico por parte de los actores más destacables. 3

4 SIDERA 30: el proyecto de microgeneración de pilas de combustible alcanza nuevos horizontes ICI CALDAIE S.p.A., creada en 1958, es una empresa innovadora en el sector de la calefacción, gracias a la continua investigación y desarrollo de generadores de calor altamente fiables, que está siempre al paso de la evolución tecnológica. En los últimos tres años, en línea con esta mentalidad, en el departamento de investigación y desarrollo se está realizando un sistema de microcogeneración con pilas de combustible de tipo PEM alimentado con gas natural capaz de producir 30 kw eléctricos con un rendimiento eléctrico superior al 31%: SIDERA 30 Actualmente, el proyecto se encuentra en una fase avanzada y se han alcanzado nuevos objetivos, entre los cuales, los más relevantes están relacionados con las secciones de tratamiento del combustible. El procesador de combustible para la obtención de hidrógeno, constituido por las secciones de Steam Reforming (CH 4 +H 2 O H 2 +CO 2 reacción fuertemente endotérmica), de Water Gas Shift (CO+H 2 O H 2 +CO 2 reacción exotérmica) y de COPROX (CO+O 2 CO 2 reacción exotérmica), ha sido realizado aprovechando la experiencia decenal en productos de combustión. Como resultado se ha obtenido un diseño innovador para el sector que nos ha permitido presentar dos nuevas patentes sobre la estructura del reactor. Además, se ha procedido a la adquisición de los derechos de explotación de la patente de un catalizador de WGS desarrollado por el Grupo de Pilas de Combustible del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (CSIC). Fuel processor Agua alta temperatura Gas natural Aire Fuel cell powermodule Agua bassa temperatura Agua media temperatura Agua Inte rca Caldera mbi de ado backup r 8 Filtro aire Residuo anódico Conexiones eléctricas Hidrógeno / syn gas Disipador térmico 4

5 APPICE Número 4/07 Diciembre 2007 La originalidad contenida en la prima patente se refiere a la sección de steam reformer, en particular, la geometría de la estructura que contiene el catalizador combinada con la geometría del mismo, el cual ha sido situado sobre un soporte debidamente estudiado. La originalidad de la segunda patente se refiere a la realización de un reactor químico en el que las secciones dedicadas al control de las temperaturas, cuya geometría ha sido oportunamente calibrada, son integradas en la estructura que contiene el catalizador, que ha sido colocado sobre un soporte específico. El conjunto de estos elementos innovadores nos ha permitido realizar un sistema de producción de hidrógeno extremadamente compacto, muy resistente a los stress térmicos, capaz de garantizar condiciones de reacción estables. Además, este tipo de diseño, inicialmente estudiado y realizado para satisfacer la producción de hidrógeno necesaria para alimentar los cuatro stacks de SIDERA 30, no necesita técnicas de fabricación complejas y es fácilmente escalable. En paralelo a la estructura del reactor se está trabajando en colaboración con la Universidad Politécnica de Milán para la optimización de un combustor catalítico capaz de quemar junto al gas metano, el exhausto anódico. Se observan también novedades importantes en lo relacionado con el desarrollo de las pilas de combustible: se ha mejorado la distribución de gases trabajando sobre el diseño de las placas bipolares con una incidencia significativa en la densidad de corriente. Durante las fases de caracterización de los stacks, realizadas en el laboratorio I&D de ICI Caldaie en colaboración con la Universidad de Estudios de Padua, se ha desarrollado un modelo matemático de simulación del comportamiento de los stacks al variar las cargas aplicadas. 5

6 Desarrollo de un sistema para preparación de electrodos de pilas de combustible PEMFC basado en la electropulverización El grupo de Pilas de Combustible CIEMAT CSIC ha desarrollado un nuevo sistema para preparación de electrodos de pilas de membrana de intercambio protónico (PEMFC) basado en el fenómeno de electropulverización, también conocido como electrospray. Con este método se persigue la fabricación de electrodos de alta eficiencia, y, a partir de ello, la disminución en la cantidad de platino en los mismos La electropulverización es un efecto conocido desde principios del s. XX, que se observa al pulverizar una suspensión bajo la acción de un campo eléctrico intenso. Para ello se aplica un potencial, normalmente de 1 a 10 kv, entre el substrato de depósito y la aguja de eyección que se sitúa a pocos centímetros del mismo. La suspensión a depositar se halla en un contenedor bajo presión, conectado mediante un capilar a la aguja eyectora. Al aplicar presión al depósito, la suspensión fluye por el capilar hasta la aguja, desde donde es emitida bajo la acción del campo eléctrico. Como consecuencia de ello se forma un aerosol de partículas del catalizador que se deposita sobre el sustrato dando lugar a una gran homogeneidad y alta superficie específica. El sistema montado se muestra en la Fig. 1, junto con un detalle de la aguja y el aerosol formado durante la electropulverización. La Fig. 2 muestra la estructura dendrítica típica, con alta superficie específica, que resulta en la lámina de Pt/C electropulverizada. Fig. 1. Sistema para preparación de electrodos por electropulverización Fig. 2. Superficie electropulverizada de un electrodo de Pt/C. Fig. 3. Curvas de polarización correspondientes a un electrodo electropulverizado y un electrodo comercial. Los primeros resultados de la preparación de electrodos y pruebas en monocelda han sido muy interesantes. Así, se han depositado partículas de platino soportado sobre carbono (Pt/C) sobre telas de carbón recubiertas con una capa difusora de gases también de carbón (ELAT). Se fabricaron ensamblajes membrana-electrodo en los que se colocó en el cátodo el electrodo pulverizado, con objeto de determinar su eficiencia para la reducción de oxígeno. En el ánodo se colocó siempre un electrodo comercial estándar. Las medidas del área electroquímica activa en los electrodos electropulverizados reflejan un aumento importante con respecto de los electrodos comerciales con igual o superior cantidad de Pt. 6 Las curvas de polarización en monocelda (Fig. 3) muestran que el cátodo electropulverizado con una carga de Pt de 0,3 mg cm -2 tiene una eficiencia algo inferior a la de electrodos comerciales con superior carga de Pt (0,5 mg cm -2 ), cuando se demandan altas densidades de corriente (por encima de los 400 ma cm -2 ), posiblemente debido a su mayor resistencia. Sin embargo, a menores densidades de corriente el electrodo electropulverizado se comporta mejor que los comerciales lo que refleja una mejora en la cinética electroquímica sobre la superficie electropulverizada.

7 APPICE Número 4/07 Diciembre 2007 Noticias Nacionales Carburos Metálicos suministrará hidrógeno como combustible en Expoagua Zaragoza 2008 Carburos Metálicos, compañía perteneciente al grupo Air Products, ha sido elegida para la instalación de una estación de suministro de hidrógeno para vehículos en Expoagua Zaragoza Esta instalación supondrá la producción in situ vía electrólisis, compresión, almacenamiento a alta presión y repostado de hidrógeno a vehículos y autobuses de pila de combustible que funcionarán durante la feria. Tras la finalización de la Expo, la estación de servicio seguirá en funcionamiento durante los siguientes 8 años para el suministro de hidrógeno a vehículos tanto públicos como privados. Carburos Metálicos se ocupará del mantenimiento del sistema. La estación será la primera instalada de forma permanente por Carburos Metálicos en España La compañía cuenta con una larga experiencia en el campo del hidrógeno que le ha permitido participar en diversos proyectos relacionados con la utilización de este gas como combustible. Para Carburos Metálicos el desafío futuro es poner el hidrógeno a disposición de la sociedad e intensificar sus aplicaciones, así como su utilización como combustible a partir de una producción renovable o verde a gran escala, con un coste competitivo en relación con otros combustibles. En este camino, la compañía quiere ayudar al público a comprender y entender las ventajas del hidrógeno y todas las mejoras medioambientales que se pueden obtener en el uso de este gas como generador de energía. Air Products produce más de 1,25 millones de toneladas de hidrógeno anuales y cuenta con seis instalaciones de hidrógeno líquido y siete sistemas de canalizaciones de hidrógeno en todo el mundo. La compañía se dedica a la producción y suministro de hidrógeno desde hace más de cincuenta años y ha suministrado todo el hidrógeno líquido a las misiones espaciales de la NASA. Air Products también abastece a otros sectores, como los de procesamiento de metales, refinería, producción química, elaboración de aceites y grasas y procesamiento electrónico, además de suministrar equipos para la purificación del hidrógeno. Participa activamente en el futuro desarrollo del hidrógeno para aplicaciones energéticas, como combustible para vehículos y como alimentación de pilas de combustible generadoras de energía eléctrica de uso estacionario. Además, se están desarrollando nuevas tecnologías, como las estaciones de repostado de combustible hidrógeno o hidrogeneras. En los últimos diez años, el grupo Air Products ha construido más de 75 hidrogeneras. Otros proyectos incluyen los contratos firmados para abastecer de hidrógeno a los submarinos de pila de combustible de las armadas alemana, griega y coreana. Carburos Metálicos se constituyó en Desde entonces ha registrado un crecimiento constante que le ha llevado a liderar el sector de gases industriales y de uso medicinal en España. La empresa cuenta con un equipo de más de profesionales, 15 plantas de producción, 2 laboratorios de gases de alta pureza, un centro de investigación (ubicado en Matgás), 41 centros propios y cerca de 200 puntos de distribución y delegaciones repartidos por todo el territorio nacional. La empresa facturó 408 millones de euros en ventas el año fiscal Carburos Metálicos forma parte del grupo Air Products desde

8 La nueva economía basada en el hidrógeno Antonio J. Martínez, Director Docente de INIEC analiza el sector eléctrico con una apuesta clara por la energía distribuida. Las pilas de combustible tendrán un papel relevante. 8 La forma de distribuir la energía en el futuro es lo que conocemos como Generación Distribuida. Esta forma de distribución respondería a los problemas de coste y abriría el ansiado nuevo camino que terminará de liberarnos de la era de los combustibles fósiles. Este sistema invierte totalmente la lógica convencional de la distribución de la electricidad. En el siglo XX y durante lo que va de siglo XXI, la electricidad se ha generado en grandes centrales eléctricas, luego se ha transmitido por líneas de alta tensión hasta los consumidores finales. La centralización de la electricidad, por tanto, ha originado economías a escala (este efecto se produce cuando el coste medio de producir un bien disminuye, a largo plazo, al aumentar la escala en la que se produce). Sin embargo, los elevados costes de capital necesarios para construir centrales eléctricas gigantescas y vastas redes de transmisión sólo pueden compensarse dejando que las compañías controlen todo el mercado regional. El Estado ha intervenido apropiándose del servicio de suministro eléctrico a la población. En algunos casos se han regulado el servicio mediante concesiones a empresas privadas, pero con regulación estatal como un monopolio natural. Podemos clasificar los mercados en dos grandes grupos: mercados de competencia perfecta y mercados imperfectos, del cual el monopolista sería el más representativo. 1. Los mercados de competencia perfecta se caracteriza porque la empresa no tiene control sobre el precio del mercado en el que opera. Por este motivo, al intentar obtener un beneficio individual logrará una gran eficiencia social ya que el producto que finalmente venda se habrá ajustado en diseño, calidad, disponibilidad, etc. 2. Por el contrario, en el monopolio la empresa tiene el control sobre el precio del mercado. En este caso el interés individual no coincide con el social. Su capacidad para modificar el precio la utilizará para mejorar su posición individual. Ahora podemos preguntarnos: entonces, por qué motivo existen los monopolios? Los monopolios surgen por cuatro circunstancias: 1. Acceso exclusivo a ciertos recursos, como pueden ser materias primas indispensables para la fabricación de un producto. 2. Patentes. El inventor tiene derecho de fabricación de su idea durante un periodo de tiempo determinado. 3. Franquicia legal. Las leyes son las que determinan quienes pueden ofrecer ciertos servicios. (Monopolios legales). Entre los que distinguiríamos: a) Monopolios estatales (Correos, ferrocarriles y venta de gasolina y carburantes); b) Monopolios regulados (Teléfono, agua, gas, basura y transportes urbanos, náuticos y aéreos, venta de tabaco). Suelen ser empresas privadas subcontratadas, concesiones o empresas mixtas. Los precios que se cargan por sus servicios suelen ser precios políticos, en algunos casos por debajo del precio de mercado y en otros casos por encima del precio que cubre costes, como es el caso de la venta de carburantes y tabacos. 4. Existencia de economías a escala. Monopolio Natural. La existencia de monopolios estatales y regulados se debe a la necesidad de realizar una gestión centralizada de un monopolio natural. Esta gestión centralizada es especialmente importante en países en donde el régimen político es dictatorial, ya que el gobierno tiene especial interés en realizar un control exhaustivo de todos los servicios y materias primas que constituyen la base del status quo establecido por el régimen. La teoría macroeconómica ha dado una explicación razonada por la cual se define el funcionamiento de un monopolio natural. En el gráfico 1 mostramos la justificación económica de la existencia de un monopolio natural. La disminución de los costes durante todo el rango de producción requerido se debe a la existencia de unos costes fijos muy elevados, de forma que al aumentar la cantidad producida el coste medio total (CMe) disminuye. La demanda por parte del usuario tiene una pendiente decreciente. Esto se justifica por el hecho de que a medida que disminuya el precio aumentará la cantidad demandada. El monopolista maximiza su beneficio produciendo y vendiendo el nivel de producción donde el (Coste Marginal) CMa, iguala al (Ingreso Marginal) IMa, y lo hace al precio determinado en función de la demanda para esa cantidad. Precio Demanda CMe Cantidad Gráfico 1. Monopolio Natural Al contrario de lo que ocurre en los mercados de competencia perfecta, en el monopolio el aumento de la cantidad producida por parte de la empresa afectará al precio de equilibrio al que se debe vender el producto. Si se define el ingreso total como el resultado de multiplicar la cantidad producida por el precio de venta, este variará cuando lo haga la cantidad consumida. Además cambios en la cantidad provocan cambios en el precio, de forma que si por ejemplo aumenta la cantidad, disminuye el precio (pues los consumidores sólo aceptarán mayores cantidades a precios menores).

9 APPICE Número 4/07 Diciembre 2007 Además cambios en la cantidad provocan cambios en el precio, de forma que si por ejemplo aumenta la cantidad, disminuye el precio (pues los consumidores sólo aceptarán mayores cantidades a precios menores). Por esta razón interesa analizar como varía el ingreso del monopolista cuando varía la cantidad. En este sentido definimos el ingreso marginal como el cambio de ingreso total que se produce cuando se altera en una unidad la cantidad producida. El monopolista tiene cierto poder sobre el mercado y podrá imponer el precio o la cantidad que desea, pero no ambas cosas a la vez, pues en el mercado hay un conjunto de consumidores, representados por la función de demanda, que tienen soberanía en sus decisiones de consumo. Por lo tanto, el monopolista intentará encontrar un nivel de producción que maximice sus beneficios. Una vez encontrado este nivel de producción serán los consumidores quienes, sobre su función de demanda, decidan que precio están dispuestos a pagar por dicha cantidad. Para encontrar el nivel de producción de máximo beneficio la empresa irá aumentando su producción mientras unidades adicionales hagan aumentar los ingresos más que los costes, pues de esta manera aumentarán los beneficios. Dadas las funciones de costes e ingresos marginales, lo anterior significa que la producción aumentará, y con ella los beneficios, mientras el ingreso marginal sea superior al coste marginal, consultar el Gráfico 2. p e p c Precio Demanda q e IMa CMe Gráfico 2. Equilibrio del Mercado CMa Cantidad La cantidad de máximo beneficio está establecida en q e cantidades mayores, a partir de este valor, provocan una disminución en el beneficio, dado que el CMa es mayor que el IMa, mientras que si se produce una unidad menos los beneficios aumentarían al disminuir la producción pues IMa es mayor que el CMa. Una vez calculada la producción debemos delimitar el precio de equilibrio. Este será aquel que los consumidores estén dispuestos a pagar por la cantidad q e. En el gráfico este precio es p e, pues es el que en la curva de demanda corresponde a la producción q e. En el precio p c se cubrirían todos los costes del productor. La diferencia entre estos dos precios es el beneficio que recibe el monopolista a costa del consumidor final. La centralización en la generación de energía eléctrica comenzó a recibir duras críticas en la década de los setenta. En los últimos años estas criticas se han generalizado, el gran tamaño de las mismas las convierte en disfuncionales a la hora de enfrentarse a todo nuevo tipos de problemas, como el drástico aumento del coste de la energía derivado del embargo petrolero árabe y las subidas de precios decretadas por la OPEP, así como el más grave problema originado por las emisiones de CO 2. La fuerte presión pública hizo que en 1978 el Congreso de los Estados Unidos aprobara la Ley Reguladora de los Servicios Públicos, con el objeto de encontrar nuevas formas de ahorrar energía. Esta legislación se diseñó, sobre todo, para fomentar la extensión de la cogeneración. La Ley fomentaba la entrada de nuevas compañías en el mercado de la electricidad y la creación de una incipiente competencia. La desregulación del mercado del gas natural llevó a un descenso de los precios de este combustible y estimuló nuevos avances en el campo de la generación de electricidad con gas natural. Las nuevas turbinas de gas tenían una buena relación coste-eficiencia para potencias iguales o inferiores a los 100 megavatios y requerían una inversión de capital muy inferior a las plantas nucleares o de carbón de megavatios convencionales. Otra ventaja añadida para las nuevas centrales de gas era que requerían menor tiempo de instalación y eran más fáciles de mantener. Ante esta situación apareció una nueva generación de pequeños productores que ponía en entredicho la producción única por parte de grandes productores amparados por el gobierno y justificados por la teoría económica que definía su actividad como monopolio natural. La realidad era que la producción de electricidad se estaba haciendo cada vez más barata y versátil. Por lo tanto, y de forma más que justificada, la opinión pública exigía una nueva forma de competencia, así como modelos de distribución de electricidad acorde con los tiempos. Además, de todas las circunstancias anteriores, el sector eléctrico de los países industrializados se ha cargado con dos grandes pasivos. El primero de ellos viene derivado de las desinversiones realizadas en las centrales nucleares que se van quedando obsoletas. El coste social que provocan tanto la disminución de la producción como el desmantelamiento de estas centrales, unido al segundo problema que se enfrenta el sector, que es el coste de mantenimiento de todas las instalaciones y de las redes de distribución que se deterioran a gran velocidad, hace que los problemas en el suministro comiencen a generalizarse en todos los países. Los apagones, bajada y cortes de tensión se hacen más frecuentes, siendo los clientes los que tienen que soportar los periodos de inactividad. Los monopolios naturales tienen cada vez menos amigos dispuestos a defender su estatus especial, justo en el momento en que comienzan a aparecer nuevos productores energéticos independientes que les disputan los clientes. La desregulación alcanzó su punto máximo durante los mandatos presidenciales de Ronald Reagan y George Bush en Estados Unidos y los de Margaret Thatcher y Helmut Kohl como primeros ministros de Reino Unido y Alemania, respectivamente. 9

10 10 La industria energética se vio afectada profundamente. Más tarde, en 1992, la Ley de Política Energética de Estados Unidos abría el mercado eléctrico a la competencia. Los productores independientes comenzaron a crear problemas a los grandes gigantes con la introducción de tecnologías de pequeño alcance para servir a mercados especiales. Había nacido la era de la generación distribuida. Esta expresión hace referencia a un conjunto de pequeñas plantas generadoras de electricidad situadas cerca del usuario final, o en su mismo emplazamiento, y que pueden bien estar integradas en una red o bien funcionar de forma autónoma. Los usuarios van desde viviendas domésticas hasta grandes empresas. Los pequeños motores alternativos alimentados de gas natural o combustible diesel son las tecnologías más difundidas en la actualidad. También están adquiriendo gran desarrollo el uso de turbinas de gas y microturbinas alimentadas con diversos combustibles fósiles. Sin embargo, todos los expertos coinciden que a largo plazo el dominio y el liderazgo en el mercado de la generación distribuida corresponderá a la pila de combustible del hidrógeno. Entre las virtudes del hidrógeno figura la de generar electricidad de forma más eficiente y ser menos contaminante que el motor de combustión, la pila de combustible también es más flexible. Las pilas de combustible se comercializan en módulos, de modo que el usuario final puede personalizar su unidad para adaptarla a sus necesidades energéticas actuales y, si éstas aumentan, en el futuro se pueden incorporar nuevos módulos con un escaso gasto añadido. La electricidad que se genera en una pila de combustible cuesta actualmente entre y dólares por kilovatio, mientras que la electricidad generada por una central eléctrica clásica de gas oscila entre los 500 y dólares por kilovatio. Este coste baja a medida que aumentan las ventas y se generan economías de escala y estímulos a la innovación. Los analistas de la industria se muestran optimistas con respecto al potencial del mercado de las pilas de combustible y la generación distribuida, y por diversas razones consideran probable que la red eléctrica evolucione desde un modelo de generación centralizada hacia un modelo de generación descentralizada próxima al usuario final. Los sectores bancarios, de telecomunicaciones e industriales necesitan una electricidad de alta calidad. Estos sectores no solo dependen del flujo ininterrumpido de información electrónica por sus intranets, sino del mantenimiento de sus bases de datos y de equipos digitales de todo tipo. Un corte eléctrico significa una pérdida significativa en términos de producción y distribución. El Banco Nacional de Omaha, en Nebraska tiene instalado en su centro tecnológico un sistema de pilas de combustible de 200 kilovatios para garantizar su seguridad frente a fallos de la red eléctrica general. En 1997 una breve interrupción del suministro eléctrico provocó un colapso en sus sistemas informáticos. En Times Square, New York, se ha construido un moderno edificio que dispone de 200 kilovatios de potencia generados con pilas de combustibles propias que se utilizan para el agua caliente, la iluminación de la fachada y como reserva de emergencia para la red principal. Si aumenta la frecuencia de los cortes de electricidad en las redes generales al tiempo que suben los precios del servicio, las compañías podrían optar por convertir sus generadores de emergencia locales en su fuente primaria de electricidad. Los servicios públicos también se ven afectados por los cortes de electricidad de la red centralizada. Sobre todo los hospitales, comisarías de policía, estaciones de bombeo de agua, están equipándose con sus propios generadores de emergencia locales. Entre los consumidores privados también está comenzando a tomarse medidas en este sentido. La primera pila de combustible doméstica se instaló en una casa estilo rancho cerca de Albany en New York, en junio de Tiene el tamaño de una nevera y es capaz de generar 50 kilovatios de electricidad. Los consumidores de energía eléctrica que trabajan desde su domicilio son especialmente proclives a la instalación de generadores propios. Un corte en el suministro eléctrico puede significarles el paralizar su actividad laboral y enfrentarse a una grave pérdida económica. Además cualquier otro usuario también puede estar interesado en instalar este sistema que le permitirá garantía en el uso de electrodomésticos, aire acondicionado, calefacción, etc La generación distribuida se ve potenciada por el uso de sistemas de cogeneración que son capaces de reducir hasta en un 50% la cantidad de combustible empleado y las emisiones de CO 2. Peter Fairley en Technology Review ha escrito que en el futuro las pilas de combustibles podrán controlar las tarifas a través de Internet o señales digitales transmitidas por la propia electricidad. Se analizará la información recibida, por ejemplo, sobre el precio del gas natural y de la electricidad y si resulta más ventajoso pasar a la generación distribuida, la unidad se pondrá automáticamente en funcionamiento. Como la mayoría de los consumidores domésticos y comerciales no son expertos en las complejidades del negocio de la energía, rugirá un nuevo tipo de intermediarios que actuarán como servicios de suministro de combustible. Las compañías de servicios públicos también se beneficiarán de la generación distribuida, aunque hasta el momento no lo vean así. La generación distribuida se adapta a las necesidades energéticas específicas del usuario final, constituyendo la forma más barata y eficiente de proporcionar suministro adicional de electricidad que confiar en una fuente centralizada. Una línea eléctrica de 10 km para un cliente de 3 MW le cuesta a una compañía de servicios entre 365 y dólares por kw/h. Un sistema de generación distribuida puede cubrir estas mismas necesidades a un coste que oscila entre los 400 y 500 kw/h. Generar la electricidad cerca de los usuarios finales también reduce la cantidad de energía consumida, dado que entre el 5 y el 8% de la energía transportada mediante líneas de larga distancia se pierde durante la transmisión. La gran obsolescencia de las instalaciones eléctricas a las que las compañías no están dispuestas a hacer inversiones multimillonarias debido a que cada vez es más difícil aplicar esa inversión en la factura del consumidor final, hace que, como alternativa, se plantee el controlar la generación distribuida como una forma de dar respuesta a la creciente demanda comercial y doméstica

11 APPICE Número 4/07 Diciembre 2007 Reunión del comité internacional de normalización de pilas de combustible IEC/TC 105 Entre los días 24 al 26 de octubre, tuvo lugar la 8ª reunión plenaria del comité de normalización de Pilas de Combustible IEC/TC 105, perteneciente a la International Electrotechnical comisión (IEC). Dicha reunión se celebró paralelamente a la de otros comités técnicos de normalización, en el marco de la 71ª Reunión General de la IEC. París se eligió como lugar de celebración, coincidiendo con el centenario de la creación de la organización francesa de normalización en temas de electricidad, UTE (Union Technique de l Electricité). Por parte de España asistió el Dr. A. Martínez Chaparro, representante nacional en el Comité Internacional. El comité IEC/TC 105 se reúne con una periodicidad de entre uno y dos años, con objeto de revisar el estado de desarrollo de los documentos de normativa que tiene asignados en sus 11 grupos de trabajo (Fig. 1). Además de la reunión plenaria, hubo reuniones técnicas de algunos de los grupos de trabajo para discutir aspectos concretos de sus documentos de normativa, concretamente WG1 (Terminología), WG7 (Sistemas portátiles: Seguridad) y WG8 (Microsistemas: Seguridad). IEC/TC 105 WG1 Terminología IEC Componentes WG2 Módulos IEC Sistemas Estacionarios WG6 Sistemas para Transporte (latente) WG7 Sistemas Portátiles IEC Microsistemas WG11 Ensayos en monoceldas PEMFC IEC WG3 Seguridad IEC WG8 Seguridad IEC WG4 Ensayos y Funcionamiento IEC WG9 Ensayos y Funcionamiento IEC WG5 Instalación IEC WG10 Intercambiabilidad IEC Entre los principales temas tratados, se destacó que el comité IEC/TC 105 ha publicado ya cinco documentos de normativa (grupos WG1, WG2, WG3, WG4 y WG7), quedando los otros seis en distinto estado de desarrollo. Uno de ellos, el documento sobre normativa de Seguridad en Sistemas Estacionarios (IEC ) ha sido el primero en ser adoptado como norma por una administración, concretamente la de la Comunidad Europea (EN ), y está siendo estudiada su próxima adopción por parte de EEUU y Canadá. Se trataron otros temas, tales como modificaciones en el esquema del comité, que queda ahora como se muestra en la Fig. 1, y relaciones con otros comités técnicos de IEC y ISO de temática relacionada. Se está llevando a cabo también la revisión del documento sobre Terminología (IEC TS ), que en su segunda edición consistirá en un glosario más general con aumento del número de términos. La próxima reunión del IEC/TC 105 tendrá lugar en Corea en la primavera de

12 Pilas de combustible en juguetes La Asociación de Investigación de la Industria del Juguete (AIJU), también conocida como Instituto Tecnológico del Juguete, en colaboración con el IMPIVA, ha desarrollado un proyecto de I+D para adaptar las pilas de combustible a las necesidades de los juguetes. AIJU es el primer centro de Investigación que ha presentado un juguete propulsado por pila de combustible. Los objetivos del proyecto se concentran en el desarrollo de nuevas tecnologías energéticas, centradas en pilas de combustible, súpercondensadores y energías renovables con aplicación al sector juguetero. Actualmente, las pilas de combustible disponibles en el mercado no cumplen los requisitos exigibles por AIJU en sus productos. Este proyecto de investigación pretender desarrollar pilas de combustible adaptadas a las necesidades de juguetes eléctricos, desde la investigación para mejora de componentes, hasta el diseño y desarrollo de stacks. AIJU cuenta con un banco de pruebas y con el equipamiento necesario, para la caracterización de componentes, membranas, catalizadores, placas bipolares y la evaluación de las pilas de combustible una vez montadas. El objetivo es que, en un breve plazo de tiempo, se pueda disponer de pilas que cumplan con todas las exigencias. Nace la pyme Gedeon Gedeon Easy Solutions SL, se ocupará de trasladar la arquitectura bioclimática y la eficiencia energética a proyectos singulares tanto residenciales como industriales (polígonos) nacionales, y en especial cordobeses, para disminuir sus costes de explotación y reducir la contaminación. Desde Gedeon se apostará en los próximos años por el uso de pilas de combustible para el suministro eléctrico y de calefacción no sólo en polígonos industriales, sino en grandes centros comerciales, barrios y urbanizaciones. Las pilas de combustible son uno de los sistemas energéticos más eficientes para producir calor y electricidad, ya que su empleo, según los casos, podría suponer un ahorro del 50% de la energía eléctrica. 12 Además de trabajar con estas energías emergentes, se han marcado otras tres grandes líneas de actuación a medio plazo: 1) El desarrollo urbano sostenible (urbanizaciones, usos industriales, soluciones bioclimáticas y mejora de la eficiencia en elementos urbanos); 2) El turismo y eficiencia energética (grandes complejos hoteleros, casas y hoteles rurales y complejos deportivos asociados a instalaciones turísticas); y 3) La arquitectura bioclimática según criterios de eficiencia energética que van más allá de lo reglamentado en el nuevo Código Técnico de Edificación (CTE).

13 APPICE Número 4/07 Diciembre 2007 Noticias Internacionales Test de alcoholemia integrado basado en pila de combustible Volvo, marca que tradicionalmente está asociada a productos con altos estándares en seguridad, lanzó su propio dispositivo con el objetivo de reducir los accidentes de tráfico causados por exceso de alcohol. Se denomina Alcoguard, y es un dispositivo que puede detectar el nivel de alcohol en la sangre de los conductores. Según su resultado, permite o no que el automóvil se encienda. Alcoguard emplea la tecnología de pilas de combustible, similar a la utilizada por la mayoría de los organismos policiales europeos de control. Su uso es muy sencillo: antes de arrancar el vehículo, el conductor debe soplar dentro de un dispositivo inalámbrico. El soplido del conductor es procesado por el dispositivo que luego transmite los resultados a través de una señal al sistema de control electrónico del auto. Si se excede el límite de alcohol permitido en la sangre el motor no se enciende (dicho límite puede regularse en el sistema según la legislación de cada país). GM quiere ser el primero en producir un millón de coches alimentados con hidrógeno La empresa automovilista estadounidense General Motors Corp. desea ser la primera en producir un millón de vehículos propulsados por pila de combustible en medio de una carrera global por desarrollar autos ecológicos para el mercado masivo. En mayo se publicó la intención de GM de sacar a la venta vehículos con pila de combustible, que utilizan hidrógeno y emiten vapor de agua, entre el 2011 y el La empresa apuntaba a elevar su producción a un millón de unidades anuales para después del Inicialmente GM se había puesto como meta que los vehículos con pila de combustible llegaran a ser competitivos como los de combustión interna, en términos de confiabilidad, calidad, durabilidad y costo. 13

14 Ford, Daimler y Ballard se unen para impulsar la pila de combustible Las tres compañías han puesto en marcha una joint venture para el desarrollo de la tecnología de pila de combustible denominada Automotive Fuel Cell Corporation (AFCC), con la siguiente composición: Daimler (50,1%), Ford (30%) y Ballard Power Systems (19,9 %). La nueva empresa contará con una plantilla formada por 150 empleados, que trabajarán en el desarrollo de nuevas tecnologías limpias en relación con la pila de combustible y colaborarán con los departamentos de investigación de Ford y Daimler. Ford Motor Company cuenta en la actualidad con una flota de 30 Focus como parte de un programa cuyo objetivo es realizar pruebas de la tecnología de pila de combustible en condiciones reales de operación. Desde la puesta en marcha del programa, en 2005, los Focus con pila de combustible han recorrido conjuntamente más de kilómetros. El Centro de Investigación de Fiat presenta una flota de Pandas con pila de combustible El Centro de Investigación de Fiat (CRF) presentó tres automóviles Panda impulsados por pilas de combustible de Nuvera que serán entregados a la ciudad de Mantua como parte del Proyecto Zero Regio (región con emisión cero) Este proyecto tiene por objeto demostrar la viabilidad del transporte con emisión cero en Mantua (Italia) y Frankfurt (Alemania). Los tres Panda se presentaron en una estación de servicio de ENI en la que ofrece hidrógeno a 350 bar. Los vehículos incluyen el stack Andrómeda de Nuvera, que incorpora los últimos desarrollos de la tecnología. 14 La segunda fase de demostración del Proyecto Zero Regio se acaba de iniciar con la presentación de la estación de servicio e irá acompañada del proceso de evaluación de los resultados obtenidos con respecto a eficiencia energética, impacto medioambiental y aspectos socio-económicos. Los resultados de este proyecto contribuirán a la consecución del objetivo de que en el año 2020 un 5% de la flota de vehículos sea alimentada por hidrógeno.

15 APPICE Número 4/07 Diciembre 2007 Desarrollo de pilas de combustible para generación eléctrica en Corea Doosan Heavy Industries & Construction junto con KIST y Korea Midland Power planean iniciar la comercialización de pilas de combustible de 300 kw en El presupuesto total del proyecto se sitúa en los 55,6 M US$. Doosan tiene previsto construir las instalaciones necesarias para la investigación en pilas de combustible durante el próximo 2008, y desarrollado el sistema en La etapa de comercialización se llevaría a cabo entre 2012 y La pila de combustible para generación de energía eléctrica desarrollada por Doosan es del tipo de carbonatos fundidos con reformado interno directo. Se contempla la fabricación de la mayoría de los componentes, así como el BOP de la planta. El gobierno coreano seleccionó las pilas de combustible como una de las diez tecnologías esenciales para el futuro y está apoyando tanto a los investigadores como a las empresas relacionadas con esta tecnología. Acumentrics y MTS prueban un sistema híbrido montado en pared para una zona residencial Acumentrics Corporation y Merloni Termosanitari (MTS) demostraron un nuevo sistema combinado de calefacción (CHP) y electricidad para su montaje en pared en zonas residenciales. British Gas (Centrica), EnBW, EON, EWE, RWE, Edison, Endesa, Eifer Institute (EdF), GasTerra y Kiwa Gas Technology asistieron a la demostración en las instalaciones de MTS en ELCO (Hechingen, Alemania). El sistema la primera unidad CHP que se fija a un muro está diseñada para generar la energía eléctrica y calorífica de un hogar de tamaño medio europeo empleando una pila de combustible de óxido sólido (SOFC) de 1 kw en combinación con una caldera de condensación, operando con gas natural. Los avances de Acumentrics en la tecnología SOFC han hecho posible el diseño y construcción de esta unidad respetando el Protocolo de Kyoto para la reducción de las emisiones de CO 2. Se espera que el sistema alcance una eficiencia energética global del 90%. Los componentes se han diseñado para disminuir el costo por kilovatio, y el tamaño y peso del sistema permiten su fácil montaje adosado a cualquier pared. 15

16 Conociendo APPICE En el año 2002 se constituyó la ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE PILAS DE COMBUSTIBLE (APPICE), con la finalidad de favorecer el desarrollo científico y técnico de esta tecnología, y dar a conocer su potencialidad en los ámbitos nacional e internacional. Sus actividades principales son: o Información a través de la página web, Servicio de Actualización Informativa (SAI) y Boletín de noticias. o Formación mediante cursos y seminarios específicos. o Organización de un Congreso nacional con periodicidad bianual. o Participación en comités y plataformas a nivel nacional e internacional relacionados con las tecnologías del hidrógeno y las Pilas de Combustible. Junta de Gobierno: Presidencia: Loreto Daza Bertrand (ICP-CSIC) Vicepresidencia: Hynergreen Secretaría: Fundación Hidrógeno Aragón Tesorería: Tomás González (CIEMAT) Vocales: Ajusa Besel CIDETEC ICI Caldaie Emilio Larrodé (Univ. Zaragoza) Afiliarse a APPICE ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE PILAS DE COMBUSTIBLE C/ Marie Curie 2, Campus Cantoblanco Madrid Tel.: Fax: Datos de contacto para solicitar información sobre APPICE gestion@appice.es NOTICIAS DE SOCIOS Se recuerda a todos los socios que cualquier noticia de interés que sea enviada a nuestra redacción (info@appice.es) será tenida en cuenta para su publicación en boletines posteriores