El proyecto de investigación Distritos H2, desarrollado por el Instituto Suizo de Ciencia y Tecnología de Materiales Empa en colaboración con el Grupo Hälg, el Grupo Osterwalder y H2 Energy AG, se ha completado con su fase piloto, demostrando que las pilas de combustible de hidrógeno pueden apoyar de manera eficiente las redes eléctricas en sistemas energéticos distritales y reducir las emisiones de CO₂ en el sector de la construcción.
Durante la investigación, se abordó el desafío de los picos de carga eléctrica provocados por el uso intensivo de bombas de calor en días fríos y la creciente demanda de vehículos eléctricos. El proyecto exploró el almacenamiento local de hidrógeno y el uso de pilas de combustible para generar electricidad y calor, aliviando la presión sobre la red y permitiendo un suministro flexible de energía.
Implementación y resultados del piloto
Entre octubre de 2023 y septiembre de 2025 se desarrollaron los fundamentos operativos y un modelo de simulación para el diseño y la operación del sistema. Una instalación de pruebas fue instalada junto al demostrador de movilidad en el campus de Empa en Dübendorf y se utilizó en la plataforma de investigación energética ehub para validar parámetros operativos y estimar el potencial de ahorro de CO₂.
El sistema de pila de combustible suministra electricidad para operar bombas de calor y genera calor residual que mantiene temperaturas medias de alrededor de 35 °C en la red de calefacción distrital del edificio de innovación NEST. Los resultados mostraron una eficiencia eléctrica de hasta el 48% y una eficiencia térmica de hasta el 50%, alcanzando una eficiencia total media superior al 90%. Además, el uso de pilas de combustible permitió reducir los costes totales de carga máxima en más de un 10%.
El proyecto identificó posibles aplicaciones en distritos urbanos con alta demanda de calefacción mediante bombas de calor aire-agua, así como en sectores con consumo energético regular y elevado, incluyendo escuelas, pabellones deportivos, piscinas, hoteles y centros logísticos. La viabilidad económica depende de factores como los precios futuros de la electricidad, los cargos eléctricos y los costes del CO₂.
El proyecto forma parte del consorcio SWEET PATHFNDR y ha sido apoyado por la Oficina Federal Suiza de Energía, ofreciendo valiosos conocimientos para integrar hidrógeno verde y pilas de combustible en sistemas energéticos urbanos sostenibles, avanzando hacia redes más resilientes y bajas en carbono.