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Desde el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) tenemos el objetivo de facilitar a las empresas y la sociedad el proceso de transición energética sostenible y eficiente.

HEDERA

Desarrollo de electrodos y estudio de la degradación en sistemas de producción de hidrógeno mediante electrolisis PEM

 

Descripción

El proyecto HEDERA se enfoca en abordar los principales desafíos de los electrolizadores de membrana de intercambio de protones (PEM): el alto coste y la durabilidad limitada. Para ello, busca desarrollar nuevos electrodos más eficientes y resistentes, y al mismo tiempo, crear un modelo predictivo de degradación que se integrará en un algoritmo de optimización para la gestión energética. El objetivo es maximizar la vida útil de los equipos en escenarios operativos reales que incluyen la variabilidad de la integración efectiva y competitiva de energías renovables, como la solar. Se llevarán a cabo pruebas detalladas en monoceldas y se caracterizarán los electrodos para entender los mecanismos de degradación, lo que permitirá desarrollar una herramienta de gestión inteligente que haga más competitivo el hidrógeno renovable.

Objetivos

Incrementar la competitividad, vida útil y sostenibilidad de la tecnología PEM. Para lograrlo, el proyecto se ha dividido en cuatro objetivos específicos:

1) Desarrollar electrodos para electrolizadores PEM con mejores prestaciones, más sostenibles y con mejor comportamiento frente a la degradación;

2) Evaluar su comportamiento y degradación bajo condiciones de uso intensivo y deterioro;

3) Crear un modelo predictivo de degradación basado en los datos obtenidos;

4) Desarrollar y validar un algoritmo de optimización multicriterio que integre dicho modelo de degradación en los sistemas de gestión energética, lo que permitirá tomar decisiones operativas para prolongar la vida del equipo y minimizar el coste del hidrógeno.

Financiadores

No existen documentos

Resultados

Generación de nuevo conocimiento y herramientas tecnológicas para la industria del hidrógeno.

  • Obtención de electrodos para electrolizadores PEM que demuestren una mejora en su rendimiento y resistencia a la degradación.
  • Realización de análisis y evaluación del efecto de la degradación que identificará los mecanismos clave de fallo en los electrodos.
  • Creación de un modelo de degradación capaz de predecir la vida útil de los electrodos en diferentes escenarios operativos.
  • Desarrollo y validación de un algoritmo de optimización que, integrado en una herramienta de simulación, permitirá la gestión inteligente del electrolizador para maximizar su durabilidad y eficiencia al acoplarse con fuentes de energía renovable.

Resultados 2025

  • Diseño experimental para testeo de electrodos PEMEC sin degradación y bajo condiciones de degradación
  • Mecanismos de degradación caracterizados y plan de ensayos definido

Resultados 2026

  • Desarrollo y validación de electrodos para electrólisis PEM, incluyendo la formulación de tintas catalíticas y su fabricación mediante técnicas de deposición tipo spray, obteniendo materiales con adecuada homogeneidad y comportamiento reproducible.
  • Caracterización físico‑química y electroquímica de los electrodos en condiciones representativas de operación, permitiendo evaluar su rendimiento y comparativa con soluciones de referencia.
  • Identificación y análisis de los mecanismos de degradación en electrodos de electrólisis PEM bajo diferentes condiciones operativas, generando conocimiento relevante sobre su comportamiento en operación dinámica.
  • Desarrollo y validación de un modelo predictivo de degradación de electrodos PEM, basado en datos experimentales, que permite estimar el comportamiento del sistema en condiciones de operación representativas.
  • Implementación de un algoritmo de optimización multicriterio para sistemas de producción de hidrógeno, integrando variables como disponibilidad de energía renovable, demanda, almacenamiento y degradación del electrolizador.
  • Desarrollo de un modelo digital de planta de electrólisis, orientado a la simulación de escenarios y a la validación de estrategias de gestión energética para la reducción del coste del hidrógeno y la optimización de la vida útil del sistema.

 

Subvención

165.751,31

Expediente

IMDEEA/2025/106

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