Sener crea una herramienta basada en la computación cuántica para optimizar la generación de hidrógeno
Sener, en colaboración con Ayesa, ha creado una herramienta que emplea la computación cuántica para simular todos los procesos relacionados con la producción de hidrógeno. Esto incluye desde la administración de diversas fuentes de energía eléctrica, la operación de los módulos de electrólisis, la gestión de su degradación, hasta el ajuste del flujo de hidrógeno producido para que coincida con las expectativas de la demanda.
Este proyecto forma parte de los objetivos de digitalización del programa IPCEI (Proyecto Importante de Interés Común Europeo) que Sener está llevando a cabo, enfocado en avanzar en las tecnologías de electrólisis y disminuir el costo nivelado del hidrógeno, y será presentado en el VI encuentro de la vertical de Producción del Corredor Vasco del Hidrógeno (BH2C) el 25 de septiembre.
Para el desarrollo del programa IPCEI, Sener ha desarrollado SenHy, una herramienta de simulación para plantas de electrólisis. Esta herramienta enfrenta el desafío de resolver cada minuto un complicado problema de optimización multifísica basado en el estado actual y potencial de los perfiles energéticos y los parámetros operativos de la planta.
Desde la ingeniería informan que “para acelerar este proceso y aprovechar al máximo la complejidad del modelo multifísico, Sener ha realizado una prueba de concepto utilizando un algoritmo de computación cuántica proporcionado por Ayesa”. Ellos afirman que el resultado ha sido exitoso: “se ha logrado resolver un problema simplificado con la misma calidad de solución en un tiempo diez veces menor, lo que abre la puerta a simular casos más complejos y a mejorar significativamente la precisión de las simulaciones”.
Según los ingenieros, “este enfoque integral, junto con la escalabilidad que ofrece la lógica cuántica, está facilitando la obtención de propuestas para la optimización operativa de la planta con un tiempo de simulación muy reducido. Así, se puede realizar una planificación precisa más allá de los períodos que son posibles de simular con la estrategia clásica (no cuántica) utilizada hasta ahora».
Las plantas de electrólisis son instalaciones que, al aplicar corrientes eléctricas, pueden separar el hidrógeno y el oxígeno en las moléculas de agua. El hidrógeno producido tiene numerosas aplicaciones en la industria y en la investigación, y también puede ser utilizado como una fuente de energía limpia.
Iñigo Pérez Delgado, quien lidera este proyecto en Ayesa, explica que “este es un proceso sumamente complicado que, hasta ahora, cuando se enfrentaba a problemas operativos, se resolvía con métodos tradicionales. Estos métodos logran una producción de calidad en tiempos razonables, pero solo ante dificultades de tamaño moderado. A medida que el problema se vuelve más complicado o su escala aumenta, los tiempos de análisis se vuelven inaceptables y se deben usar aproximaciones o extrapolaciones para obtener resultados que, además, son solo indicativos”.
Pérez Delgado menciona que la herramienta que han creado es “capaz de ofrecer resultados de alta calidad en períodos de ejecución breves gracias a un enfoque cuántico, probado en el rango donde el método clásico aún puede confirmar la calidad de los resultados obtenidos. La incorporación de un algoritmo cuántico facilita la evaluación de situaciones a gran escala y con más complejidad”.
Alfonso Corbella, que dirige proyectos de investigación y desarrollo en H2 de Sener, declara que “esta avanzada capacidad de simulación no solo incrementa la eficiencia, sino que también facilita una adopción más amplia del hidrógeno verde, un campo en el que Sener tiene una amplia experiencia”.
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