Sistema de monitoreo continúo para el almacenamiento y uso seguro del hidrógeno en hidrogeneras
Datos
Acrónimo: LEAKWIT
Referencia:CPP2021-008524
Socios: Instituto Tecnológico y de Energías Renovables, S.A (ITER), Vainsa Infraestructuras, S.L y Universitat Politécnica de Valéncia (UPV).
Duración: 2022-2025
Presupuesto: 880.628,05 €
Co-Financiación: Colaboración Público Privada 2021. Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2021-2023. Ministerio de Ciencia e Innovación. Proyecto CPP2021-008524 financiado por MCIN/AEI /10.13039/501100011033 y por la Unión Europea NextGenerationEU/ PRTR.
Resumen del proyecto
Las hidrogeneras (HRS) son estaciones de servicio que suministran hidrógeno para la recarga de las pilas de combustible. Durante el repostaje, el hidrógeno suministrado desde los tanques de almacenamiento pasa a través de un compresor, un intercambiador de calor y, a continuación, al equipo de llenado. Es precisamente durante la etapa de almacenamiento donde el hidrógeno presenta mayores desafíos, siendo el más notable su tendencia a explotar cuando se mezcla con oxígeno de manera repentina: como en una rotura del tanque de almacenamiento o válvula que provoque una liberación súbita de hidrógeno a alta presión.
Las técnicas o sistemas actuales para la identificación de fugas incluyen la impedancia electromecánica, sensores sensibles al hidrógeno, fibra óptica, cámaras acústicas o sensores acústicos. Desgraciadamente, estos sistemas no son capaces de identificar eficazmente y con bajo coste las fugas en tiempo real y de manera continua. En este contexto, se detecta la necesidad de desarrollar un sistema capaz de detectar las fugas de manera rápida y eficaz, con la capacidad de intervenir antes de que se produzcan accidentes graves y permita disminuir las preocupaciones de seguridad de los ciudadanos.
En consecuencia, el objetivo del proyecto LEAKWIT, es desarrollar un novedoso sistema integral para la detección y gestión de las fugas de gas en hidrogeneras, capaz de:
- realizar la detección de fugas en tiempo real y de manera continuada;
- obtener la ubicación y tamaño de la fuga en los principales componentes de la HRS;
- proporcionar un sistema de gestión y análisis del riesgo en tiempo real.
El sistema a desarrollar empleará dos niveles independientes de detección de fugas a fin de reducir el número de falsos positivos. El primer nivel se basará en el uso de sensores acústicos para la supervisión continua de los tanques de almacenamiento de hidrógeno y tuberías presentes en las hidrogeneras. De este modo, este primer nivel de detección contará con algoritmos de triangulación de las señales acústicas amplificadas para determinar su ubicación y una Red Neuronal capaz de diferenciar las ondas acústicas procedentes de fugas de aquellas pertenecientes a otra naturaleza. En el segundo nivel, la fuga detectada se introducirá automáticamente en un Gemelo Digital de los componentes que constituyen la hidrogenera: tanques de almacenamiento y tuberías para realizar una simulación con el objetivo de verificar si las temperaturas y presiones en los tanques de almacenamiento, así como el flujo en las tuberías corresponden con los registrados in-situ.
Al final del proyecto, los tres socios del Consorcio formado por el grupo de ingeniería del Instituto Universitario de Matemática Multidisciplinar (IMM) de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV), Vainsa Infraestructuras e ITER, validarán el sistema LEAKWIT en un entorno operacional.
Como objetivo final del proyecto, se prevé comercializar el sistema como un servicio para los propietarios de las HRS.
El proyecto LEAKWIT (CPP2021-008524) está financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación y la Agencia Estatal de Investigación (10.13039/501100011033) y por la Unión Europea en el marco de del Plan de Recuperación de la UE Next Generation EU y del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia de España (PRTR).
