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Una prueba de campo de las pilas de combustible proporciona datos técnicos en microrredes rurales


Una prueba de campo de electrificación rural mediante uso de pilas de combustible de metanol llevada a cabo por JSE-Anglo American Platinum (siglas en inglés, Amplats) con el apoyo de los departamentos de Recursos Minerales, Energía, Ciencia y Tecnología y Comercio e Industria, Eskom, y el Municipio de Moqhaka ha proporcionado datos detallados sobre el uso de sistemas de pila de combustible de microrredes para proveer a las comunidades rurales con electricidad.

En el ensayo se utilizaron tres pilas de combustible de hidrógeno de 5 kW, un banco de baterías de 73 kWh, un depósito de combustible de metanol de 14 m3 e inversores y sistemas de control, que proporcionó energía a 34 hogares de la comunidad Naledi Trust, en el municipio de Maokeng, en Kroonstad, en Free State, durante 27 meses.

Cada familia utilizó su propia televisión y radio, y los aparatos eléctricos recibidos de Amplats, incluyendo una nevera, una estufa, una plancha para la ropa y un hervidor eléctrico, al inicio de la prueba para permitir una evaluación precisa de la demanda proyectada. Cada casa tiene también un medidor de prepago y un tablero "preparado", que es un cuadro de distribución del hogar que proporciona retroalimentación visual a los hogares para gestionar el uso de electricidad.

El sistema produjo un promedio de 35 MWh/ año de electricidad. Sin embargo, el técnico y consultor ingeniero de Amplats, Clive Seymour, señaló que las lecciones aprendidas a consecuencia de la prueba de campo permitirían a la empresa y sus socios diseñar sistemas aislados con mayor precisión, y reducir el tamaño de todo el sistema y el capital y los costes operativos.

El combustible de metanol se controló de forma remota y las entregas de la mezcla de metanol-agua se realizaron en promedio cada 34 días.

La mezcla de combustible de metanol se somete a un reformado de vapor que produce dióxido de carbono (CO2) y gas hidrógeno (H2). Este gas se envía entonces a través de un difusor de membrana de paladio, que separa el CO2 a partir de H2 puro, que es utilizado entonces por las pilas de combustible para producir electricidad.

La prueba de campo demostró la viabilidad de la prestación de servicios básicos de electricidad a las comunidades fuera de la red, y ensayos adicionales serían necesarios para determinar la óptima electrificación fuera de la red para las pequeñas empresas y para el riego y bombeo en la agricultura.