¿Puede ser el hidrógeno el almacén energético del DC?

Última modificación 26 marzo, 2019

Datacenter Dynamics contacta con el Centro Nacional del Hidrógeno mediante una entrevista a su Director, D. Manuel Montes, para valorar la posibilidad de adoptar un sistema de backup en el centro de datos utilizando hidrógeno como sistema de almacenamiento energético.

Una vez más, la compañía Apple ha hecho gala de su fama de innovadora y ha tomado la delantera en la adopción de energías limpias en sus data centers. En concreto, el 60% de la energía utilizada en su centro de datos de Maiden (Carolina del Norte) será producida, in situ, a partir de fuentes renovables, que van más allá de la energía solar. Una instalación de pilas de combustible de hidrógeno de cinco megavatios generará, una vez activa, más de 40 millones de kWh de energía renovable al año.

¿Cuáles son las ventajas que puede aportar el hidrógeno al centro de datos?

Ante todo, hay que considerar que el hidrógeno es un almacenador de energía y ahí radica su importancia. La energía procedente de la red eléctrica no puede ser almacenada como tal, pero sí si se transforma en hidrógeno. Precisamente por eso, este gas podría tener aplicación como sistema de backup en el centro de datos, como explican los expertos.

La apuesta por el hidrógeno en el centro de datos puede ir unida, además, a un concepto de sostenibilidad a través de su generación de forma limpia. Este componente se produce generalmente a partir del gas natural o del petróleo, pero el uso de estas energías supone costes añadidos. “De donde debemos sacar el hidrógeno es de un recurso que tenemos en la naturaleza en abundancia, el agua, a través de un proceso de electrolisis”, explica Manuel Montes, director del Centro Nacional del Hidrógeno (CNH2), una instalación científico-técnica dedicada a la investigación y desarrollo de las tecnologías del hidrógeno y las pilas de combustible en España.

Es decir, se trata de descomponer el agua en oxígeno e hidrógeno aplicando para ello electricidad. ¿Pero qué tipo de electricidad? Para el CNH2, la que proviene de las fuentes de energía renovables como el viento o el sol, y no de la red eléctrica. Otra alternativa a la electrolisis podría ser la termólisis, utilizando el calor del sol, es decir, las altas temperaturas, para romper la molécula del agua.

En consecuencia, además de obtener hidrógeno como almacenamiento, se aprovecha energía renovable que, de otro modo, podría perderse: “Si la red está saturada y no admite más energía, la planta fotovoltaica se desconecta y se pierde la energía solar, porque no se utiliza. En cambio, si la conectas a un sistema de producción de hidrógeno, estás produciendo toda esa energía y almacenándola en forma de hidrógeno”, según Montes. Esto es sumamente importante si se tiene en cuenta que en países como España el coste de los recursos energéticos es muy grande, puesto que se importa el 83% de lo que se consume, informan desde el CNH2.

En este proceso de obtención del hidrógeno, sea cual sea la energía utilizada, hay dos elementos que desempeñan un papel crucial. El primero es el electrolizador, que permite transformar la electricidad en hidrógeno: es decir, electroliza el agua y genera hidrógeno. El segundo es el componente que realiza el proceso contrario, y que ha recibido el nombre de pila de combustible. Básicamente, la pila es alimentada con hidrógeno y genera electricidad y calor, lo que permite aprovechar la energía al 100%.

Retos del H2

Su posibilidad de combinarse con energías exclusivamente renovables, la ausencia de límites en potencia y tiempo de almacenamiento y la uniformidad de tensión que ofrece son algunos de los puntos fuertes del hidrógeno. No obstante, este componente no está exento de una serie de retos que, afortunadamente según sus defensores, pueden resolverse tecnológicamente.

Una de las primeras dificultades que lleva asociadas es su almacenamiento. Al tratarse de un gas muy poco denso, tiene muy poca energía por unidad de volumen, por lo que ocupa mucho espacio. La solución a esto, no obstante, es sencilla: el hidrógeno puede comprimirse en forma gaseosa, líquida o, incluso, en forma de compuesto químico, en lo que se conoce como hidruro. Desde el Centro Nacional del Hidrógeno proponen los hidruros líquidos y es ahí, según el directivo del CNH2, donde se está haciendo una amplia labor de investigación.

El centro de datos o el edificio que albergue el hidrógeno debe estar asimismo convenientemente acondicionado, sobre todo considerando que es un gas bastante inflamable. La instalación debería ubicarse en sitios ventilados, como en azoteas, o en salas con techos que presenten cierta inclinación, dotados de orificios que permitan la salida del hidrógeno en caso de fuga. “En este sentido, el hidrógeno tiene una ventaja con respecto al gas natural: no explota. En contacto con una chispa, el hidrógeno implota. No es expansivo, por lo que no se produciría un incendio”, apunta Montes.

Una lenta adopción

Los retos del hidrógeno, que pueden ser minimizados con las medidas adecuadas, no parecen ser la causa de que sea aún muy poco utilizado en el data center. ¿Dónde radica entonces el problema?

Principalmente, un tema de madurez. Es cierto que el hidrógeno como medio de almacenamiento de energía es un concepto probado en numerosas aplicaciones, pero no ocurre lo mismo en el segmento del centro de datos. “Todavía es pronto. Existen ya pilas de combustible comerciales, aunque la experiencia es aún reducida. Si hablamos de un centro de datos, nadie va a optar por una pila de combustible sin que se garantice un mínimo de uso. Y para eso se necesitan años”, explica el responsable del CNH2.

No obstante, existe una convicción de que llegará el día en que se generalice el uso del hidrógeno, a medida que los costes se abaraten y disminuyan las reservas de recursos fósiles como el petróleo o el gas natural. “Llegará el momento en que el hidrógeno sea competitivo. ¿Cuándo se producirá esto? Hay pronósticos de todo tipo: desde los que piensan que en 15 o 20 años, hasta los que suben esta cifra a los 40 años. Pero no más de eso”, indica Montes. En este punto, en el CNH2 insisten en que no se debe ir con prisa: la urgencia la marca nuestro sistema energético actual.

El hidrógeno tiene, en definitiva, grandes posibilidades en el centro de datos, especialmente mediante la combinación con energías renovables. Solo el tiempo dirá si se superan las barreras que existen en su adopción y se produce la evolución cultural que, según los expertos, es necesario experimentar para introducir el hidrógeno en el data center.

Fuente: Datacenter Dynamics – Celia Villarrubia.