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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.

HysTeC

Análisis para el desarrollo de soluciones tecnológicas y sostenibles en la producción y consumo de hidrógeno renovable

Descripción

En línea con los objetivos del Pacto Verde Europeo, con el fin de acelerar la lucha contra el cambio climático y conseguir los objetivos regionales, nacionales y europeos de 2030 y 2050, así como reducir la dependencia de combustibles fósiles del exterior, se necesita intensificar el uso de fuentes de energía renovables, que permitan aportar un abastecimiento energético limpio, seguro y una flexibilidad al sistema energético. En este escenario el uso del hidrógeno verde como vector energético tiene un papel importante, dada su alta capacidad técnica y nulas emisiones asociadas. 

Alineado con los objetivos para alcanzar un sistema sin emisiones, nace el proyecto HysTeC donde se desarrollarán soluciones tecnológicas sostenibles para la producción y el uso de hidrógeno renovable. Para ello en primer lugar se abordará la optimización de la operativa de la planta piloto de hidrógeno obtenido a partir de fuentes de energía renovables y considerando el almacenamiento energético en baterías. 

España ha cuadriplicado el objetivo a 2023 en cuanto a la producción de hidrógeno verde, 15,5GW, para el uso de hidrógeno verde en industria y en aplicaciones de movilidad. Siendo un reto la mejora de equipos de producción y consumo de hidrógeno en relación a su eficiencia, optimizar su funcionamiento y reducir los costes de producción, así como el consumo energético asociado. En este contexto y en el marco del proyecto HysTeC se actualizará, aumentando las capacidades, un banco de ensayos para la caracterización de celdas y stack de electrólisis, realizando en paralelo un análisis de sensibilidad de las variables más críticas en el proceso de producción de hidrógeno renovable.

En relación al uso del hidrógeno en pilas de combustible, aunque son dispositivos con una relativa madurez tecnológica, son dependientes de materias primas críticas, con emisiones de CO2 asociadas y un coste elevado. En el proyecto HysTeC se van a desarrollar electrodos sostenibles, mediante la formulación de tintas catalíticas desarrolladas a partir de materiales carbonosos procedentes de la biomasa con origen agroforestal, para su aplicación como electrodos de pilas de combustible de intercambio protónico. Con el objetivo de desarrollar componentes más eficientes, económicos y sostenibles.

Objetivos

  • Optimización operativa de la producción de hidrógeno renovable en una planta piloto compuesta por un sistema fotovoltaico, almacenamiento en batería de litio-ion y varios equipos de producción y consumo de hidrógeno.
  • Análisis de sensibilidad del funcionamiento de electrolizadores PEM a nivel celda y nivel equipo comercial
  • Planteamiento de sistemas de control alternativos y evaluación de indicadores de proceso para la solución comercial de generación de H2 de baja potencia.
  • Formulación de tintas catalíticas sostenibles basadas en material carbonoso procedente de la biomasa.
  • Desarrollo de electrodos para pila de combustible tipo PEM a partir de tintas catalíticas sostenibles.

Financiadores

Descargas

Flyer proyecto HYSTEC
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Resultados

  • Estrategia de control optimizada para planta piloto hidrógeno ITE
  • Estrategia de control adaptativo optimizada para planta piloto hidrógeno ITE en diferentes escenarios de degradación del electrolizador
  • Banco de ensayos de celdas de electrolisis PEM con capacidad ampliada
  • Identificación de elementos críticos y variables de mayor influencia en producción y operación tanto de celdas como de sistemas comerciales de electrólisis.
  • Estrategias de control alternativas para equipos de electrolisis PEM de baja potencia (<10kW)
  • Tintas catalíticas que contengan materiales carbonosos sostenibles procedentes de biomasa agroforestal.
  • Electrodos sostenibles para pila de combustible de intercambio protónico (PEM).

Resultados 2023

  • Tintas sostenibles (empleando carbones sostenibles procedentes de restos agroforestables) para desarrollo de electrodos para pila de combustible tipo PEM.
  • Digitalización de banco de ensayos para el testeo de componentes de electrolizador PEM.
  • Diseño y desarrollo teórico de estrategias de control para la producción de hidrógeno con electrolizador PEM.

Subvención

241.257,88€

Expediente

IMDEEA/2023/30

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