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Análisis matemático de estaciones de hidrógeno verde en alta mar

Autores: García-Ruiz, Álvaro; Fernández-Arias, Pablo; Vergara, Diego

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Análisis matemático de estaciones de hidrógeno verde en alta mar


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Software

Palabras clave

Tecnologías de energía renovable
Fotovoltaica
Energía eólica
Océanos
Eólica marina
Producción de hidrógeno verde

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 34

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las tecnologías de energía renovable se han convertido en un componente cada vez más importante del suministro energético global. En los últimos años, la energía fotovoltaica y eólica han sido las fuentes renovables de más rápido crecimiento. Aunque los océanos presentan entornos hostiles, su potencial estimado de generación de energía se encuentra entre los más altos. Las soluciones basadas en el océano están ganando un impulso significativo, impulsadas por el avance de la energía eólica marina, la energía solar flotante, la mareomotriz y la undimotriz, entre otras. La integración de diversas fuentes de energía marina con la producción de hidrógeno verde puede facilitar la explotación y transporte de energía renovable. Este artículo presenta un análisis impulsado por las matemáticas para la simulación de un modelo técnico diseñado como un marco genérico aplicable a cualquier ubicación en todo el mundo y desarrollado para analizar la integración de la generación de energía solar y la producción de hidrógeno verde. Evalúa el impacto de factores clave como la irradiación solar, las condiciones atmosféricas, la planitud de la superficie del agua, así como los parámetros de los paneles fotovoltaicos, electrolizadores y compresores adiabáticos, tanto en la generación de energía como en la capacidad de producción de hidrógeno. El marco propuesto basado en matemáticas sirve como una herramienta innovadora para llevar a cabo análisis paramétricos multivariables, seleccionar configuraciones de diseño óptimas basadas en requisitos específicos de generación de energía solar y/o producción de hidrógeno, y realizar una serie de evaluaciones adicionales que incluyen, pero no se limitan a, evaluaciones de riesgos, análisis de causa-efecto y/o estudios de degradación. Mejorar la eficiencia de los procesos de generación de energía solar y producción de hidrógeno puede reducir el área superficial fotovoltaica requerida, simplificando así los requisitos estructurales y de anclaje y disminuyendo los costos asociados. Diseños más simples, confiables y rentables fomentarán la expansión de la energía solar flotante y la producción de hidrógeno verde en entornos marinos.

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