30/07/2024
El Instituto Tecnológico de la Energía (ITE), uno de los organismos pioneros en la investigación del hidrógeno verde, ha puesto en marcha un nuevo proyecto llamado HIDROREN para avanzar en el estudio sobre la producción de hidrógeno verde, y con solicitud de financiación del Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE).
En base a lo establecido en la Hoja de Ruta del Hidrógeno Renovable en el ámbito nacional para el año 2050, y la Estrategia Europea del Hidrógeno, este vector energético se postula como elemento clave para descarbonizar la economía y reducir la dependencia de los combustibles fósiles, favoreciendo de esta forma la competitividad de la industria. La producción de hidrógeno renovable mediante electrólisis del agua y el empleo de fuentes de energía renovables se caracteriza por estar libre de emisiones de carbono. Sin embargo, estas fuentes de energía, en especial la solar y la eólica, se caracterizan por presentar elevadas fluctuaciones en función de la hora del día o estación del año. Por ello, resulta de vital importancia profundizar y controlar cómo esta generación intermitente afecta a la producción y operativa de los equipos de electrólisis cuando trabajan acoplados a estas fuentes de energía renovable.
En línea con este objetivo, ITE está investigando la degradación de los electrodos producida por la naturaleza fluctuante de las fuentes de energía renovables. Este propósito se alcanzará mediante el desarrollo de electrodos para electrolizador PEM empleando técnicas de deposición eficientes que permitan su escalado.
Los electrodos desarrollados se caracterizarán y testearán ex situ, integrados en monocelda y se replicarán los ensayos llevados a cabo en un electrolizador PEM comercial de baja potencia, para obtener una mejor comprensión de su comportamiento.
Esto permitirá establecer relaciones entre la composición y el rendimiento de los electrodos desarrollados frente a electrodos comerciales, con la finalidad de proporcionar nuevas rutas de estudio en el desarrollo de la tecnología de electrólisis PEM.
Además, para el despliegue de la producción de hidrógeno mediante el empleo de fuentes de energía renovables, resulta vital llevar a cabo un correcto dimensionamiento de la instalación de producción de hidrógeno, así como una gestión optimizada de la operativa de la planta de producción, de acuerdo con las restricciones de correlación temporal establecidas en los Actos Delegados. Es por ello, que se va a investigar y poner en marcha un sistema de gestión energética que determine las acciones de control a aplicar sobre el equipo de electrólisis PEM en base a la degradación estudiada previamente, la disponibilidad de energía renovable y las restricciones normativas.
Finalmente, se desarrollará una herramienta de simulación a través de la cual evaluar la funcionalidad del sistema de gestión desarrollado. Esta herramienta permitirá simular diferentes escenarios de operación bajo condiciones variables de energía, así como evaluar el rendimiento de la instalación en lo que respecta a la producción de hidrógeno, eficiencia energética y degradación del equipo. En definitiva, el objetivo general del proyecto HIDROREN es analizar la degradación de electrodos para una mejora en la gestión energética de electrolizadores PEM teniendo en cuenta las fluctuaciones procedentes del uso de fuentes de energía renovables y las restricciones de temporalidad.
“A modo de síntesis, el proyecto tiene cuatro objetivos principales: en primer lugar, desarrollaremos electrodos para electrolizadores PEM. Además, evaluaremos su comportamiento y degradación cuando son sometidos a condiciones de trabajo fluctuantes. Otra de las finalidades es desarrollar una estrategia de gestión para optimizar la operativa de un equipo de electrólisis PEM teniendo en cuenta la degradación estudiada y la disponibilidad energética horaria procedente de fuentes de energía renovables. Finalmente, se diseñará y optimizará la operativa de plantas de producción de hidrógeno renovable de una manera ágil mediante el desarrollo de una herramienta de simulación”, ha explicado Samira Kouaou, investigadora principal del proyecto HIDROREN que ha comenzado recientemente y finalizará en junio de 2025.
