Pilz desarrolla soluciones de automatización que garantizan procesos seguros en la cadena de valor del hidrógeno
PILZ | Los sistemas de la compañía contribuyen a optimizar la generación de hidrógeno verde a partir de fuentes de energía renovables y posibilitan su distribución y uso seguros.
El papel del hidrógeno “verde” como fuente de energía sostenible está en desarrollo, y su protagonismo va a ir en aumento en los próximos años, en un contexto de transición energética para conseguir la neutralidad climática. A esto hay que sumar el impulso en la búsqueda de hidrógeno “blanco” (el que se encuentra en la naturaleza de forma espontánea), que ha permitido encontrar bolsas en el suelo de distintos países, incluso en España en la zona de Aragón. Ahora bien, para apuntalar este papel, es necesario garantizar la seguridad de todos los procesos de manipulación de un gas tan inflamable y volátil.
En ese objetivo está comprometida Pilz, empresa especializada en soluciones para la automatización segura, que trabaja en el desarrollo de aplicaciones de seguridad funcional y protección industrial (industrial security) para aplicar en toda la cadena de valor del hidrógeno: generación y producción, almacenamiento y distribución, y consumo final. Los sistemas de Pilz contribuyen a optimizar la generación de hidrógeno verde a partir de fuentes de energía renovables y posibilitan su distribución y uso seguros.
"Abordamos nuestras soluciones seguras desde un planteamiento holístico, considerando no solo la seguridad funcional sino también la protección industrial, para ofrecer beneficios a toda la cadena de valor del hidrógeno. Desarrollamos sistemas de control que, conectados a la sensórica correspondiente, detectan cualquier fuga de gas, monitorizan la temperatura, la presión, el nivel de llenado, el voltaje y la corriente (en el caso de los electrolizadores), y que si se produce una emergencia detienen los sistemas. Pueden detectar errores en milisegundos y rápidamente iniciar las medidas de seguridad predefinidas", explica Nuno Guedes, Business Developer de Industrial Security & Safety en Pilz.
Los riesgos relacionados con la manipulación del hidrógeno
Los peligros de incendio, explosión y asfixia son los aspectos de seguridad más importantes a tener en cuenta durante la manipulación del hidrógeno, en cualquiera de sus fases. El rango de inflamabilidad es amplísimo, del 4 al 78 % del volumen de gas en aire, con lo cual, a la hora de desarrollar cualquier aplicación hay que conocer con detalle los riesgos que conlleva.
Fuga: un tamaño y peso molecular muy reducidos, alta difusividad y baja viscosidad dificultan la contención del hidrógeno. El gas puede escapar fácilmente, lo que supone un grave peligro de incendio y explosión.
Fuego: el hidrógeno es mucho más inflamable y explosivo que otros combustibles, como el petróleo o el gas natural. Además, es uno de los elementos más ligeros del planeta, lo que favorece su rápida propagación, y su llama es prácticamente invisible, de modo que detectarla resulta muy complejo. En estos casos, los sensores térmicos son ineficaces.
Lesiones por contacto: el hidrógeno se suele almacenar y transportar comprimido, en estado líquido, a una temperatura bajísima, en depósitos a alta presión. Un escape en esas condiciones puede causar quemaduras, congelaciones, hipotermia y lesiones pulmonares, además de las afectaciones al medio ambiente.
Así, en el diseño de los dispositivos y contenedores para hidrógeno es fundamental habilitar una detección de ventilación y/o fuga adecuada, incorporar sensores de llama especiales y seleccionar materiales que garanticen la robustez y durabilidad. Los metales, por ejemplo, se pueden volver frágiles con la exposición al hidrógeno, y el reducido tamaño de su molécula favorece la filtración a través incluso de microgrietas o las transiciones de material más pequeñas.
Las normativas sobre el hidrógeno
La Unión Europea no cuenta con leyes específicas que regulen los sistemas y tecnologías sobre el hidrógeno. Ahora bien, sí han de cumplir con Directivas y Reglamentos asociados con las atmósferas potencialmente explosivas y el transporte y almacenamiento de gases inflamables mediante dispositivos presurizados. El resultado es un conjunto de estándares europeos armonizados que especifican aspectos de diseño, soluciones técnicas y procedimientos de comprobación y certificación.
El Reglamento 2023/1230 sobre máquinas, la Directiva 2022/2555 sobre ciberseguridad (NIS2), la Directiva 2014/34 sobre atmósferas explosivas, la Directiva 1999/92 sobre seguridad y protección de la salud de los trabajadores en riesgo potencial por encontrarse en atmósferas explosivas, y la Directiva 2014/68 sobre equipos presurizados configuran el marco legislativo europeo en el que se desarrollan las aplicaciones sobre el hidrógeno. Hay que destacar que en la Directiva sobre ciberseguridad (NIS2), el hidrógeno está claramente definido como un subsector de energía, considerado crítico para la sociedad.
En cuanto a los estándares normativos, las normas IEC EN 61508 e IEC EN 61511 deben ser aplicadas para sistemas eléctricos, electrónicos o programables, mientras que la IEC 61882 actúa como guía de aplicación para estudios de peligrosidad y operatividad (HAZOP). Por otro lado, la norma ISO 19880-1 marca los estándares de seguridad para las estaciones de repostaje de hidrógeno y la IEC 60079 se aplica en atmósferas potencialmente explosivas.
Las soluciones de automatización de Pilz para la industria del hidrógeno
Los sistemas que Pilz ha desarrollado para su aplicación en la industria del hidrógeno aportan ventajas significativas:
Control y monitoreo de todas las funciones relacionadas con la seguridad.
Monitoreo de funciones de seguridad como presión, temperatura, corriente, voltaje y detección de fugas y llamas.
Hardware certificado: PNOZmulti 2 y PSS 4000, hasta SIL 3 de acuerdo con EN IEC 61511 y EN IEC 61508.
Herramienta de software intuitiva: bloques de función configurables, sin necesidad de habilidades de programación.
Alta productividad a través de diagnósticos integrados y opciones completas de visualización.
Elevada modularidad y flexibilidad, lo que posibilita el control de seguridad por zonas o secciones.
"Las soluciones de automatización permiten la monitorización segura y dinámica de las variables de los procesos de manipulación del hidrógeno y de secuencias de procesos completos. Al mismo tiempo, los requisitos de protección de las personas, los permisos de acceso y las medidas de seguridad OT (Operational Technology) son cada vez más importantes, a causa de los requisitos de la cadena de suministro y de legislación europea como la Directiva NIS2 y el Reglamento de máquinas", señala Nuno Guedes.
Los sistemas de Pilz para la seguridad funcional
Microcontrol seguro PNOZmulti 2: es un sistema modular, compuesto por un dispositivo base y módulos de ampliación, que controla y supervisa las funciones de seguridad necesarias. En caso de error o interrupción de zonas de protección, activa una reacción segura y fiable para garantizar la seguridad de personas y máquinas o procesos.
Sistema de automatización PSS 4000: se utiliza en instalaciones de gran tamaño, según el número de entradas y salidas necesarias. Gracias a su diversidad de controles, con diferentes clases de potencia, módulos E/S y software de visualización e ingeniería, se configura a la medida de cada necesidad.
Las soluciones de Industrial Security de Pilz
Con la creciente conexión en red de las plantas y sistemas en la producción, el almacenamiento y la aplicación del hidrógeno, la protección industrial o industrial security está ganando importancia, pues es necesario implementar medidas que protejan los datos sensibles frente a las amenazas externas o posibles malos usos de las máquinas.
Identification and Access Management (I.A.M.): el sistema de control de accesos que ha desarrollado Pilz simplifica la autenticación de usuarios, la selección de modos de operación, la seguridad de los datos y la red, así como la gestión de accesos permitidos a las máquinas e instalaciones. La conexión online se realiza mediante VPN con administración de usuarios basada en roles.
SecurityBridge firewall: el cortafuegos industrial también proporciona protección a la red de la posible manipulación a través de accesos no autorizados.
Las soluciones de Pilz son de aplicación en todos los procesos de la cadena de valor del hidrógeno: electrólisis (detección de gases y llamas), funciones de seguridad en estaciones de servicio (detección de fugas, llamas y humo, sensores de temperatura y presión), reformado con vapor para la producción de hidrógeno a partir de hidrocarburos y agua, y control de seguridad de los quemadores para la combustión del gas.
CONTACTO: Pilz lndustrieelektronik S.L.
Camí Ral, 130 Polígono Industrial Palou Nord - 08401 Granollers - España
Viernes, 20 de junio de 2025 
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