La Axarquía 'independiza' su energía con un sistema híbrido de hidrógeno

El Hospital de La Axarquía, en Málaga, da un paso más hacia la sostenibilidad al convertirse en pionero en la integración de un sistema híbrido de almacenamiento energético basado en el uso de hidrógeno. Como parte del proyecto europeo Improvement, esta iniciativa combina tecnología renovable, almacenamiento inteligente y gestión eficiente para garantizar un suministro continuo, reducir su huella de carbono y avanzar hacia el objetivo de ser un edificio de consumo energético casi nulo. Además, tal y como explica José Félix Donoso, ingeniero de la Unidad de Aplicaciones en el Centro Nacional del Hidrógeno (CNH2), el uso del hidrógeno proporciona autonomía al edificio, lo que permite que opere de manera independiente en caso de fallos en la red principal.

“El Improvement es un proyecto cuya finalidad es integrar en el hospital microrredes de generación renovable combinadas de calor, frío y electricidad con el objetivo de garantizar la calidad y la continuidad del suministro en edificios con cargas críticas”, explica Donoso. El proyecto parte de las infraestructuras renovables existentes en el centro, como paneles fotovoltaicos y solares térmicos, a las que se han añadido un electrolizador, depósitos de almacenamiento de hidrógeno y una pila de combustible.

Este sistema permite producir hidrógeno cuando hay excedentes de energía solar, almacenarlo y convertirlo posteriormente en electricidad, ajustándose a las necesidades energéticas del centro en tiempo real. Además, también puede actuar como sistema de emergencia, sustituyendo a los tradicionales grupos electrógenos, tal y como detalla el ingeniero.

Además de generar electricidad, el sistema aprovecha el calor producido en los procesos de generación y transformación de hidrógeno, un recurso que puede ser utilizado para la climatización o la producción de agua caliente sanitaria, optimizando así los recursos disponibles.

Un sistema híbrido inteligente para hospitales

Tal y como detalla Donoso, el núcleo del proyecto reside en el diseño de un sistema híbrido de almacenamiento energético (HESS, por sus siglas en inglés), que combina hidrógeno, baterías y supercondensadores. Cada componente juega un papel clave en la estabilidad y el rendimiento de la microrred.

El hidrógeno almacena grandes cantidades de energía y la suministra en períodos prolongados, aunque con una respuesta más lenta. Las baterías, en cambio, ofrecen una respuesta intermedia en tiempo y capacidad, mientras que los supercondensadores son idóneos para gestionar picos de energía o variaciones rápidas en la demanda, estabilizando la red, explica Donoso.

Gracias a esta combinación, el hospital puede garantizar un suministro energético continuo y de calidad, incluso en situaciones de emergencia o fallos en la red principal.

Hacia un hospital de consumo energético casi nulo

Otro de los grandes objetivos del proyecto es convertir el hospital en un edificio de consumo energético casi nulo (nZEB, por sus siglas en inglés). “Nearly Zero Energy Buildings son edificios de consumo energético casi nulo, este concepto está presente en la mayoría de las normativas de construcción de la Unión Europea” comenta. “Este hecho viene precedido de que casi el 60 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero proceden del sector de la construcción”.

Para lograrlo en este hospital, tal y como desarrolla el ingeniero, se han implementado mejoras en la eficiencia energética del edificio, como el refuerzo del aislamiento, la optimización de los sistemas de ventilación y climatización, y la incorporación de almacenamiento térmico para aprovechar el calor residual generado por otros equipos. “El objetivo final de un edificio de equilibrio energético casi nulo es alcanzar una eficiencia energética muy alta, reduciendo al mínimo el consumo de energía necesaria”, añade. 

Reducción de emisiones en el SNS

La introducción del hidrógeno en los hospitales no solo mejora su eficiencia energética, sino que también tiene un impacto significativo en su huella de carbono. “El beneficio principal es la reducción en el consumo de energía eléctrica exterior”, explica Donoso.

“Esto está derivado no solo por la introducción del hidrógeno, también por el aumento de la eficiencia energética del edificio y por la nueva gestión que se realiza al poder almacenar energía cuando tenemos excedentes y consumirla cuando se necesita”, añade. Todo ello produce una reducción en las emisiones de gases de efecto invernadero derivados del consumo energético del edificio.

Pero no todo son ventajas. La aplicación de este sistema también presenta una serie de retos que es primordial tener en cuenta de cara a su aplicación en otros hospitales. En primer lugar, está el espacio disponible para la instalación de los equipos. “Se necesita un gran espacio para la instalación de electrolizador para producir hidrógeno, uno o varios depósitos para almacenamiento del hidrógeno producido, pila de hidrógeno, los equipos de intercambio de calor y los depósitos para el almacenamiento térmico” comenta Donoso. La mayoría son equipos muy voluminosos y que además requieren o bien estar en interior, o tener su propia envolvente.

Otro gran reto dentro de este proyecto es la forma en que se comunican los distintos equipos. Según desarrolla el ingeniero, se requiere instrumentación especializada y un Scada central para gestionar de manera eficiente el funcionamiento del sistema, teniendo en cuenta factores como los precios de la energía, los consumos y la predicción meteorológica.

Además, también está el obstáculo de la normativa. “En los últimos años se han logrado importantes avances en el desarrollo de leyes y normativas relacionadas con el uso del hidrógeno. Al inicio del proyecto, muchos aspectos regulatorios no estaban definidos o eran ambiguos, lo que dificultaba su implementación práctica. Sin embargo, ahora existe un marco legal más claro que facilita su desarrollo y aplicación en diversos sectores” detalla Donoso.

El futuro del hidrógeno en los hospitales

El modelo del Hospital de La Axarquía podría ser replicado en otros edificios públicos de alta demanda energética, como hospitales y centros educativos. Para Donoso, la integración de microrredes en grandes edificios públicos “puede generar importantes ahorros económicos, mejorar la eficiencia energética y garantizar una mayor calidad en el suministro eléctrico”.

No obstante, señala que estas tecnologías son más viables cuando se integran desde la fase de diseño de los edificios. “En la mayoría de los casos, estas reformas son inviables en hospitales en funcionamiento, ya que implican restringir el uso de una amplia área del edificio durante un periodo prolongado”, asegura.

Es por esto que argumenta que, en la mayoría de los casos, implementar estas medidas durante una reforma puede “no ser factible ni en términos de tiempo ni de costes”. Por ello, se recomienda incorporar estas tecnologías desde la fase de construcción del edificio, lo que permite diseñar la instalación de manera integrada con el resto de la infraestructura. “De este modo, se pueden asignar los espacios adecuados y establecer las interconexiones necesarias con otros sistemas, logrando que la microrred sea lo más funcional y eficiente posible”, concluye el ingeniero.