El hidrógeno verde es prácticamente un tema de actualidad a diario y la descarbonización de la economía está acelerando la investigación en este ámbito para conseguir un combustible sostenible de futuro. Una de las claves del proceso de investigación es dar con la tecnología que haga posible extraer la mayor cantidad de energía de una molécula de hidrógeno.
En este sentido, el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE), centro tecnológico de referencia que cuenta con el apoyo del Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) de la Generalitat Valenciana, se encuentra modernizando sus instalaciones en el Parque Tecnológico de Paterna con el objetivo de estar a la vanguardia tecnológica.
Como explica Marta García, directora del ITE, esta planta piloto de hidrógeno “ofrece a las empresas una plataforma tecnológica para testear equipos y componentes y desarrollar proyectos de I+D+i relacionados con tecnologías de hidrógeno”.
Mejora de las instalaciones del ITE
Por un lado, se ha incoporado un electrolizador de 6 kW con tecnología PEM a la Planta Piloto de Hidrógeno presente en las instalaciones centrales de ITE. Esta planta cuenta con las tecnologías más utilizadas en producción de hidrógeno: alcalina y PEM. Además, incluye las etapas de compresión y almacenamiento a 200 bares, así como consumo del hidrógeno generado in situ en pilas de combustibles, lo que abarca casi todos los pasos de la cadena de valor.
Del mismo modo, se ha realizado también una mejora en las instalaciones que el instituto tiene en la Universitat Politécnica de Valencia (UPV), con nuevos bancos de ensayo que permite caracterizar electroquímicamente las pilas de combustible a nivel monocelda, mediante curvas de polarización y potencia y caracterización mediante espectroscopía de impedancia electroquímica. Todo ello hace posible evaluar el rendimiento y testear componentes desarrollados por el ITE.
Proyecto Way2Hydrogen
Uno de los proyectos más emblemáticos de ITE en esta materia es Way2Hydrogen, un proyecto financiado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE), y cuyo objetivo es contribuir al avance de tecnologías clave para la producción y la utilización del hidrógeno con tecnologías PEM.
Hasta el momento, se han revisado las capacidades de simulación y desarrollado un estado del arte de modelos, parámetros y variables para el modelado energético, eléctrico y térmico de electrolizadores y pilas de combustible. En los primeros se incluye un modelo de la estrategia de control con mayor potencial, y en los últimos también un modelo electroquímico de la pila de combustible a nivel monocelda.
El principal objetico de Way2Hydrogen es el desarrollo de caracterizaciones y modelados multifísicos de electrolizador y pilas de combustible con interesantes aplicaciones de uso. Así, el Instituto pone su tecnología al servicio de empresas que, por ejemplo, necesitan evaluar la viabilidad técnica y económica de un proyecto sin necesidad de realizar una gran inversión de capital, dado que permitirá simular el comportamiento general de un equipo sin necesidad de adquirirlo previamente.
Del mismo modo, los modelos también pueden ser utilizados como herramientas de optimización, para que, una vez calibrados a un equipo en concreto, se estudie y optimice su funcionamiento y producción para obtener mejores rentabilidades económicas. Por último, también se trabaja con la evolución de estos modelos, de forma que se abarcan cuestiones como la degradación del dispositivo, lo que permite a las empresas realizar un mantenimiento predictivo de sus equipos y conocer con mayor detalle la productividad y eficiencia de sus procesos en el futuro.
Dentro del proyecto, se destaca la identificación de las aplicaciones de hidrógeno con mayor potencial, como son la industria y el transporte. Este estudio permitirá realizar un estado del arte de la tecnología de hidrógeno en estos ámbitos, así como la identificación de parámetros y elementos que condicionan su uso.
