Tesla Mega packs, tanque de hidrógeno gigante: la nueva fábrica climática de Panasonic

Mientras los trenes bala pasan a toda velocidad a 285 kilómetros por hora, Norihiko Kawamura de Panasonic observa el tanque de almacenamiento de hidrógeno más alto de Japón. La estructura de 14 metros se cierne sobre las vías de la línea Tokaido Shinkansen en las afueras de la antigua capital de Kioto, así como una gran variedad de paneles solares, celdas de combustible de hidrógeno y Tesla Baterías de almacenamiento Megapack. Las fuentes de energía pueden generar suficiente jugo para hacer funcionar parte del sitio de fabricación utilizando solo energía renovable.

"Este puede ser el sitio de mayor consumo de hidrógeno en Japón", dice Kawamura, gerente de la División de Negocios de Sistemas de Energía Inteligente del fabricante de electrodomésticos. “Estimamos usar 120 toneladas de hidrógeno al año. A medida que Japón produzca e importe más y más hidrógeno en el futuro, este será un tipo de planta muy adecuado”.

Intercalada entre un ferrocarril de alta velocidad y una autopista, la fábrica de Panasonic en Kusatsu, prefectura de Shiga, es un sitio en expansión de 52 hectáreas. Fue construido originalmente en 1969 para fabricar bienes, incluidos refrigeradores, uno de los "tres tesoros" de los electrodomésticos, junto con televisores y lavadoras, que los japoneses codiciaban mientras el país se reconstruía después de la devastación de la Segunda Guerra Mundial.

Hoy, una esquina de la planta es el campo H2 Kibou, una instalación de energía sostenible de demostración que comenzó a operar en abril. Consiste en un tanque de combustible de hidrógeno de 78,000 litros, una matriz de celdas de combustible de hidrógeno de 495 kilovatios compuesta por 99 celdas de combustible de 5kW, 570kW de 1,820 paneles solares fotovoltaicos dispuestos en forma de "V" invertida para captar la mayor cantidad de luz solar y 1.1 megavatios de almacenamiento de batería de iones de litio.

A un lado del H2 Kibou Field, una gran pantalla indica la cantidad de energía que se produce en tiempo real a partir de celdas de combustible y paneles solares: 259kW. Se estima que alrededor del 80% de la energía generada proviene anualmente de celdas de combustible, y la energía solar representa el resto. Panasonic dice que la instalación produce suficiente energía para satisfacer las necesidades de la fábrica de celdas de combustible del sitio: tiene una potencia máxima de alrededor de 680kW y un uso anual de unos 2.7 gigavatios. Panasonic cree que puede ser un modelo para la próxima generación de fabricación nueva y sostenible. 

“Este es el primer sitio de fabricación de este tipo que tiene como objetivo utilizar energía 100% renovable”, dice Hiroshi Kinoshita de la División de Negocios de Sistemas de Energía Inteligente de Panasonic. “Queremos expandir esta solución hacia la creación de una sociedad descarbonizada”.

Un sistema de gestión de energía (EMS) equipado con inteligencia artificial controla automáticamente la generación de energía en el sitio, cambiando entre energía solar e hidrógeno, para minimizar la cantidad de electricidad comprada al operador de la red local. Por ejemplo, si es un día soleado de verano y la fábrica de celdas de combustible necesita 600kW, el EMS podría priorizar los paneles solares, decidiendo una combinación de energía solar de 300kW, celdas de combustible de hidrógeno de 200kW y baterías de almacenamiento de 100kW. Sin embargo, en un día nublado, podría minimizar el componente solar y aumentar el hidrógeno y las baterías de almacenamiento, que se recargan por la noche con las celdas de combustible.

“Lo más importante para hacer que la fabricación sea más ecológica es un sistema de energía integrado que incluya energía renovable como la solar y la eólica, el hidrógeno, las baterías, etc.”, dice Takamichi Ochi, gerente sénior de cambio climático y energía en Deloitte Tohmatsu Consulting. “Para hacer eso, el ejemplo de Panasonic está cerca de un sistema de energía ideal”.

Con hidrógeno gris, aún no totalmente verde

El H2 Kibou Field no es totalmente verde. Depende del llamado hidrógeno gris, que se genera a partir del gas natural en un proceso que puede liberar una gran cantidad de dióxido de carbono. Los camiones cisterna transportan 20,000 litros de hidrógeno, enfriado en forma líquida a menos 250 grados Celsius, desde Osaka a Kusatsu, una distancia de unos 80 km, aproximadamente una vez por semana. Japón ha confiado en países como Australia, que tiene mayores suministros de energía renovable, para la producción de hidrógeno. Pero el proveedor local Iwatani Corporation, que se asoció con Chevron a principios de este año para construir 30 sitios de abastecimiento de hidrógeno en California para 2026, abrió un centro tecnológico cerca de Osaka que se centra en produciendo hidrógeno verde, que se crea sin el uso de combustibles fósiles.

Otro problema que está ralentizando la adopción es el costo. Aunque la electricidad es relativamente costosa en Japón, actualmente cuesta mucho más alimentar una planta con hidrógeno que usar energía de la red, pero la compañía espera que los esfuerzos del gobierno y la industria japoneses para mejorar el suministro y la distribución hagan que el elemento sea significativamente más barato.

“Nuestra esperanza es que el costo del hidrógeno baje, para que podamos lograr algo así como 20 yenes por metro cúbico de hidrógeno, y luego podremos lograr la paridad de costos con la red eléctrica”, dijo Kawamura. 

Panasonic también anticipa que el impulso de Japón para convertirse en carbono neutral para 2050 impulsará la demanda de nuevos productos energéticos. Su fábrica de celdas de combustible en Kusatsu ha producido más de 200,000 2009 celdas de combustible de gas natural Ene-Farm para uso doméstico. Comercializadas en 500, las celdas extraen hidrógeno del gas natural, generan energía haciéndolo reaccionar con oxígeno, calientan y almacenan agua caliente, y entregan hasta XNUMX vatios de energía de emergencia durante ocho días en caso de desastre. El año pasado, comenzó a vender una versión de hidrógeno puro dirigida a usuarios comerciales. Quiere vender las celdas de combustible en EE. UU. y Europa porque los gobiernos allí tienen medidas más agresivas de reducción de costos de hidrógeno que Japón. En 2021, el Departamento de Energía de EE. UU. lanzó el llamado programa Hydrogen Shot que tiene como objetivo reducir el costo del hidrógeno limpio en un 80% a $ 1 por 1 kilogramo durante 10 años. 

Panasonic no planea aumentar la escala de su campo H2 Kibou por el momento, ya que desea ver que otras empresas y fábricas adopten sistemas de energía similares.

No necesariamente tendrá sentido económico hoy, dice Kawamura, “pero queremos comenzar algo como esto para que esté listo cuando baje el costo del hidrógeno. Nuestro mensaje es: si queremos tener energía 100% renovable en 2030, entonces debemos comenzar con algo como esto ahora, no en 2030”.