Rusia inició la producción industrial de aleaciones de magnesio de tierras raras, mientras que la tecnología alemana de “lechada de hidrógeno a base de magnesio” fue objeto de cuestionamientos sistemáticos [Encuesta de SMM]

La Planta de Magnesio de Solikamsk, de Rusia, inicia la producción industrial de aleaciones de magnesio con tierras raras

La Planta de Magnesio de Solikamsk (SMP), filial de Rosatom de Rusia, anunció recientemente el inicio de la producción industrial de aleaciones de magnesio que contienen elementos de tierras raras como neodimio, cerio y lantano. Estos nuevos materiales combinan ligereza y alta resistencia, pueden reducir significativamente el peso estructural y mejorar la eficiencia energética de los equipos, y además son reciclables, por lo que se consideran materiales de “ingeniería verde”. Los productos están dirigidos principalmente a los sectores aeroespacial, de fabricación de automóviles, energético y de petróleo y gas. La incorporación de aditivos de tierras raras mejoró la resistencia a la carga del material y prolongó la vida útil de componentes clave. La Planta de Magnesio de Solikamsk comenzó a producir magnesio en 1936 y empezó a extraer metales de tierras raras del concentrado de loparita en 1958. En la actualidad, la planta representa el 100 % de la capacidad de Rusia en compuestos de tierras raras, niobio y tantalio, así como el 75 % de la producción de magnesio y el 4 % de la de titanio.

La tecnología de “pasta de hidrógeno a base de magnesio” de Fraunhofer afronta dudas sobre la eficiencia y el coste a nivel de sistema

La tecnología Powerpaste desarrollada por el Instituto Fraunhofer de Alemania ha reavivado recientemente el debate. Basada en hidruro de magnesio, esta tecnología libera hidrógeno mediante reacción con agua para su uso en pilas de combustible, con el objetivo de evitar los problemas de seguridad y coste del almacenamiento de hidrógeno a alta presión. Sin embargo, análisis independientes indicaron que su rendimiento a nivel de sistema completo quedó muy por debajo de lo afirmado en su promoción.

Los problemas centrales radican en la densidad energética y la eficiencia. Según las estimaciones, producir 1 kg de hidrógeno requiere unos 10 kg de pasta de hidrógeno y 9 kg de agua purificada, con un peso total de 19 kg, lo que corresponde a una densidad energética a nivel de sistema de solo unos 0,3-0,4 kWh/kg, comparable a la de las baterías de litio en lugar de superior a ella. La producción de magnesio en la fase inicial consume entre 80 y 110 kWh/kg de hidrógeno, lo que da como resultado una eficiencia total de la cadena electricidad a electricidad de apenas alrededor del 10 %. El proceso de reacción libera una gran cantidad de calor, aproximadamente 19 kWh/kg de hidrógeno, lo que requiere una gestión térmica compleja. Las tasas de producción de hidrógeno son limitadas, y se requiere purificación para hacerlo compatible con las pilas de combustible de membrana de intercambio de protones. En cuanto a los costes, solo el consumo energético de la producción de magnesio elevó los costes entre 4 y 11 dólares por kg de hidrógeno, sin incluir aún el hardware del sistema ni la logística.

El coste de 2 euros por kilogramo de pasta de hidrógeno que afirma Fraunhofer cubre solo las materias primas, mientras que el coste total del sistema es un orden de magnitud mayor. La cadena de reciclaje tampoco se ha cerrado, ya que fundir el hidróxido de magnesio para convertirlo de nuevo en magnesio requiere un elevado consumo de energía. El análisis sostuvo que la tecnología solo es adecuada para escenarios de demostración en el rango de cientos de vatios a kilovatios y no puede satisfacer grandes demandas de potencia, como las de los barcos. En esencia, es una “destrucción de energía” más que almacenamiento de energía, y no existe ninguna ventaja a nivel de sistema.