Jorge Llera CAPSA

Producción de Hidrógeno a Gran Escala en la Producción de Hidrógeno a Gran Escala en la

Patagonia Argentina a partir de Energía EólicaPatagonia Argentina a partir de Energía Eólica

Comodoro Renovable - Octubre 2011Comodoro Renovable - Octubre 2011

Jorge LLera - Hychico S.A.Jorge LLera - Hychico S.A.Gerente de Nuevos ProyectosGerente de Nuevos Proyectos

Grupo C.A.P.S.A. - Grupo C.A.P.S.A. - Capex S.A.Capex S.A.

• Hidrógeno, Desarrollo Sustentable y Hidrógeno, Desarrollo Sustentable y

PatagoniaPatagonia

• Esquema del ProyectoEsquema del Proyecto

• Planta de HidrógenoPlanta de Hidrógeno

• Almacenamiento Subterráneo de HAlmacenamiento Subterráneo de H22

• Parque EólicoParque Eólico

• Conclusiones y ObjetivosConclusiones y Objetivos

Hidrógeno y Desarrollo Hidrógeno y Desarrollo SustentableSustentable

• Crecimiento de la Demanda de Petróleo y Gas en el MundoCrecimiento de la Demanda de Petróleo y Gas en el Mundo• Pico de Producción Mundial de Petróleo en el año 2015-20Pico de Producción Mundial de Petróleo en el año 2015-20• Pico de Producción Mundial de Gas en el año 2020-25Pico de Producción Mundial de Gas en el año 2020-25

El Mundo requiere de una Nueva Fuente de Energía que pueda:El Mundo requiere de una Nueva Fuente de Energía que pueda:

Complementar a los Hidrocarburos en la DemandaComplementar a los Hidrocarburos en la Demanda

Evitar la Emisión de Gases de Efecto InvernaderoEvitar la Emisión de Gases de Efecto Invernadero

Asegurar el Desarrollo SustentableAsegurar el Desarrollo Sustentable

• Incremento de Temperatura de la Sup. Terrestre por aumento Incremento de Temperatura de la Sup. Terrestre por aumento de la concentración de Gases de Efecto Invernadero (de la concentración de Gases de Efecto Invernadero (COCO22, ,

CHCH4 4 y Nox)y Nox)

- Velocidad Promedio Mensual del Viento: 11 mts/seg (~ 40 Km/hr)

- Factor de Capacidad Neto: ~ 45 %

- Baja Densidad de Habitantes por Km2

- Disponibilidad de Agua, Mano de Obra e Infraestructura en General

Desarrollo Sustentable y Desarrollo Sustentable y PatagoniaPatagonia

La Patagonia Argentina cuenta con un enorme potencial, para

ser un importante proveedor de Hidrógeno en el Mundo

ProcedenciaProducción de

Hidrógeno

Diadema 2008 Eólico Argentina Bélgica 120 Nm3/hr

Sotavento 2011 Eólico España Bélgica 60 Nm3/hr

Isla de Ramea 2009 Eólico + Diesel Canadá Bélgica 30 Nm3/hr

CH2IP 2005 Mini Hidráulico Canadá Bélgica 30 Nm3/hr

Basin Electric 2008 Eólico USA Bélgica 30 Nm3/hr

Electrolizadores

Nombre Año PaísFuente de Energía

ElectrólisisElectrólisis

LicuefacciónLicuefacciónComp. OrgánicosComp. Orgánicos

HH22GG

OO22

Camión TanqueCamión Tanque

CañeríasCañerías

Buque TanqueBuque Tanque(En Desarrollo)(En Desarrollo)

AlmacenamientoAlmacenamiento

Celda deCelda deCombustibleCombustible

ResidencialResidencial

HH22OO

EnergíaEnergíaEléctricaEléctrica

HH22LL

VehicularVehicular PasajerosPasajeros CargaCarga

HH22LL

Motor de Combustión InternaMotor de Combustión Interna y y Celda de CombustibleCelda de Combustible

Consumo LocalConsumo Local- Residencial- Residencial- Vehicular- Vehicular- Generación de - Generación de Energía EléctricaEnergía Eléctrica

MercadoMercado- Local- Local- Regional- Regional- Internacional- Internacional

NavalNavalAéreoAéreo

HH22GG

Nuestra Visión de Nuestra Visión de FuturoFuturo


PatagoniaPatagonia






Esquema del ProyectoEsquema del Proyecto

Hidrógeno Oxígeno

Agua

Subestación Transformadora

Red Nacional - 132 KV -

Parque Eólico - Pampa del “F” (6,3 MW)

Energía Eléctrica

Operación con el Parque Eólico

Electrolizador

GasNatural

EnergíaEléctrica

Mercado

Patagónico


PatagoniaPatagonia






Esquema General de la PlantaEsquema General de la Planta

Electrolizador 1

Despachode O2

(200 Bar)

Cía. de GasesIndustriales

Buffer H2

10 BarGenset1,4 MW

Hidrógeno(120 Nm3/h)

Buffer O2

10 BarCompresión

(200 Bar)

Almacen.Alta Presión(2.700 m3)

Agua Dulce

Parque Eólico (6,3 MW)

Consumo de la Planta

de Hidrógeno ~ 800 KW

Energía Eléctrica al Yacimiento

Gas del Yacimiento

Oxígeno(60 Nm3/h)

Electrolizador 2

MotogeneradorMotogenerador 1,4 MW 1,4 MW

Gas de Yac.Gas de Yac.- Rico/Pobre -- Rico/Pobre -

Despacho deDespacho deOxígenoOxígeno

BufferBufferde Hde H22

CompresorCompresorde Oxígenode Oxígeno

BufferBufferde Ode O22

ElectrolizadoresElectrolizadores

PurificadoresPurificadoresde Oxígenode Oxígeno

Sala de ControlSala de Control- SCADA -- SCADA -

CromatógrafoCromatógrafoContínuoContínuo

ElectrolizadoresElectrolizadores(Hidrógeno apto para Celdas(Hidrógeno apto para Celdasde Combustible y Motores)de Combustible y Motores)

Compresor de OxígenoCompresor de Oxígeno

MotoGeneradorMotoGenerador((Adaptado para operar con mezcla de Hidrógeno Adaptado para operar con mezcla de Hidrógeno y Gas Natural sin tratamiento previo)y Gas Natural sin tratamiento previo)

Stack de CeldasStack de CeldasHH22: 15 Nm: 15 Nm33/hr/hr

ElectrolizadorElectrolizadorTratamiento de AguaTratamiento de Agua- Electrónica de PotenciaElectrónica de Potencia- Tablero de ControlTablero de Control

Purificación de Hidrógeno

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

50 100 150 200 250 300 350 400 450

Current (Amp.)

HTO

(%)

Carga @ 23%

Carga @ 100%

0.3

0.4

0.5

0.7

0.8

0.6

0.9

H2

en O

2 -

%

Corriente - Amp.

Rango de OperaciónRango de Operación

- Concentración de H- Concentración de H22 en O en O2 2 --

Performance - Stack de Celdas -Performance - Stack de Celdas -

Corriente - Amp. -

Ten

sión

de

Cel

das

- V

olts

12:5

1:08

12:5

7:30

13:0

3:40

13:1

0:03

13:1

6:12

13:2

2:35

13:2

8:45

13:3

5:07

13:4

1:17

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

Electrolizador 1P

ote

nci

a [k

W]

4,0

4,1

4,2

4,3

4,4

4,5

4,6

4,7

4,8

Co

nsu

mo

Esp

. [kW

h/N

m3

]

Variación de la Potencia de AlimentaciónVariación de la Potencia de AlimentaciónP

oten

cia

- K

W

Con

sum

o E

sp.

- K

Wh/

Nm

3

12:4

9:59

12:5

5:00

13:0

0:01

13:0

5:02

13:1

0:03

13:1

5:04

13:2

0:04

13:2

5:05

13:3

0:06

13:3

5:07

13:4

0:08

200

250

300

350

400

450

Electrolizador 1

Corriente CS1 [Amp] HTO

Co

rrie

nte

[Am

p]

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

HT

O

Inercia de Fluidos Inercia de Fluidos

H2

en O

2 -

%

Cor

rient

e -

Am

p.

Conclusiones de Conclusiones de ElectrolizadoresElectrolizadores

• Consumo Específico: 4,1 - 4,6 KWh/Nm3

• Rango de Operación: 23 al 100 % - (Continuamos haciendo pruebas para ampliar el rango)

• Pureza del H2 y del O2: 99,998%

• Hidrógeno apto para Celdas de Combustible y Motores a Combustión Interna

Generación de Energía Eléctrica conGeneración de Energía Eléctrica conGas e HidrógenoGas e Hidrógeno

Coeficiente Lambda

CO

en

Gas

es d

e E

scap

e -

ppm

~ 480 ppm

~ 250 ppm

Reducción del 48%

1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.61.8

Potencia Máxima

Coeficiente Lambda y Reducción de COCoeficiente Lambda y Reducción de CO

Coeficiente Lambda

NO

x en

Gas

es d

e E

scap

e -

mg/

m3

~ 530 ppm

~ 220 ppm

Reducción del 58%

1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

Potencia Máxima

Coeficiente Lambda y Reducción de Coeficiente Lambda y Reducción de NOxNOx

Conclusiones del Conclusiones del MotogeneradorMotogenerador

• 0-42 % H2 (v) - Mezcla con Gas de Yacimiento

• 0-27 % H2 (v) - Máxima Potencia de 1.415 KW

• 28-42 % H2 (v) - desde 1.415 hasta 1.180 KW

• Eficiencia Térmica Promedio: 40 %

• Importantes reducciones de CO2, CO y NOx

• Continuamos haciendo pruebas con mayores porcentajes de Hidrógeno, manteniendo o reduciendo los restantes parámetros


PatagoniaPatagonia




• Parque Eólico Parque Eólico


- Riesgos de contaminación orgánica- Riesgos de contaminación orgánica

- Influencia de la presencia de otros fluidos- Influencia de la presencia de otros fluidos

- Profundidad:- Profundidad: ~ 800 mts ~ 800 mts

- Presión:- Presión: 5 bar 5 bar

- Distancia a la Planta de H- Distancia a la Planta de H22: 1.500 mts: 1.500 mts

Almacenamiento SubterráneoAlmacenamiento Subterráneo - Alta capacidad de almacenamiento -- Alta capacidad de almacenamiento -

Iniciamos los Estudios Geológicos, de Reservorios y de Iniciamos los Estudios Geológicos, de Reservorios y de Instalaciones sobre Superficie, para su pronta implementaciónInstalaciones sobre Superficie, para su pronta implementación


PatagoniaPatagonia




• Parque Eólico Parque Eólico


Pampa “F”Pampa “F”

Pampa “K”Pampa “K”

SubestaciónSubestación

Áreas de interésÁreas de interésEólicoEólico

Vientos

DiademaDiademaArgentinaArgentina

ParqueParqueEólicoEólico

Torre de Medición de VientosTorre de Medición de VientosDic. 2006 – Dic. 2010Dic. 2006 – Dic. 2010

Aerogeneradores: Enercon E-44Aerogeneradores: Enercon E-44

- - Clase: Clase: I Special I Special

- Altura al Buje: - Altura al Buje: 45 mts 45 mts

- Diámetro de Palas: - Diámetro de Palas: 44 mts 44 mts

- Potencia Instalada: - Potencia Instalada: 6,3 MW 6,3 MW

- Factor de Capacidad: 44,7 %- Factor de Capacidad: 44,7 %

- Energía Eléctrica Generada: 25,0 - Energía Eléctrica Generada: 25,0 GWh/añoGWh/año

- Reducción de Emisiones de CO- Reducción de Emisiones de CO22: 18.000 : 18.000

Tn/añoTn/año

DesembarcoDesembarcoComodoro RivadaviaComodoro Rivadavia

Transporte Comodoro Rivadavia - DiademaTransporte Comodoro Rivadavia - Diadema

FundacionesFundaciones

Montaje de Torres

Montaje de GóndolaMontaje de Góndola

Montaje de RotorMontaje de Rotor


PatagoniaPatagonia






Conclusiones y Conclusiones y ObjetivosObjetivos

• Continuar adquiriendo experiencia en la producción, Continuar adquiriendo experiencia en la producción, almacenamiento y uso de Hidrógeno, con tecnología de almacenamiento y uso de Hidrógeno, con tecnología de última generaciónúltima generación

• Conectar nuestro Parque EólicoConectar nuestro Parque Eólico a los electrolizadores y operar la Planta de H2 en modo Isla

• Comenzar con la Inyección de Hidrógeno en reservorios de petróleo y/o gas depletados

• Desarrollar Socios Estratégicos Desarrollar Socios Estratégicos interesados en nuestro desarrollo y Socios con Experiencia Tecnológica con el fin de escalar el Proyecto

• Alcanzar ventajas competitivas para ArgentinaAlcanzar ventajas competitivas para Argentina e Hychico

Muchas GraciasMuchas Gracias

HH22HH22 HH22

Hychico S.A.Hychico S.A. ArgentinaArgentinaGrupoGrupo

C.A.P.S.A. - C.A.P.S.A. - Capex S.A.Capex S.A.

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