Un equipo de investigadores, apoyado por Toyota Mobility Foundation (TMF), ha publicado su estudio en el International Journal of Hydrogen Energy. La publicación muestra los resultados de la investigación conjunta sobre soluciones de energía de hidrógeno. Concretamente, la Influencia de las fluctuaciones de energía de las renovables en la electrólisis del agua para la producción de hidrógeno verde.
Según explican, para conseguir una sociedad descarbonizada, la introducción de una gran cantidad de energía renovable es esencial. Sin embargo, la energía renovable se caracteriza por porque su capacidad de generar energía fluctúa según el clima y la hora del día. Se confía en que el hidrógeno pueda servir como una fuerza reguladora para ajustar tales fluctuaciones en la energía. En esa línea, la electrólisis del agua es una tecnología clave para convertir esa energía.
El apoyo de TMF a la investigación
TMF estableció en 2017 el “Programa de investigación para apoyar soluciones innovadoras de energía de hidrógeno«. Entre otras cosas, se centra en la reducción de costes de hidrógeno verde en toda la cadena de suministro de hidrógeno. Es decir, desde su producción a su uso y transporte.
En este programa, se seleccionaron 29 temas de investigación prometedores. Y se dieron subvenciones a través de convocatorias abiertas durante tres años.
Además, se han realizado evaluaciones periódicas y asesoramiento por parte de un comité de evaluación de expertos en hidrógeno y sistemas de energía. Además de oportunidades de intercambio y estudio mutuo entre investigadores seleccionados.
En octubre de 2020, el gobierno japonés hizo una declaración de «Neutralidad de carbono para 2050». TMF, en 2021, además de apoyar investigaciones individuales, inició un nuevo programa de investigación conjunto realizado por equipos de investigadores.
El programa de investigación conjunto cuenta con dos grupos de trabajo (WG) que se centran en dos temas importantes para lograr una sociedad descarbonizada: «Sociedad del hidrógeno y sistemas energéticos» y «Electrólisis del agua«.
Se seleccionaron cinco investigadores para cada grupo de trabajo en el marco del «Programa de investigación para apoyar soluciones innovadoras de energía de hidrógeno».
Estudio sobre electrólisis y fluctuación de renovables
Con base en la información obtenida mediante la realización de revisiones bibliográficas sobre el impacto de las fluctuaciones de energía de las energías renovables en los sistemas de electrólisis de agua, el equipo de investigación comenzó la investigación utilizando un dispositivo práctico de electrólisis de agua instalado con la cooperación del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industriales Avanzadas.
El estudio ha investigado una amplia gama de problemas para cada método principal de electrólisis del agua. Entre ellas: Las restricciones en el uso de energía renovable como fuente de energía para la electrólisis del agua; la durabilidad de los electrolizadores de agua y la degradación del catalizador.
Después describieron los requisitos de rendimiento para los sistemas de electrólisis de agua. Asimismo, los materiales que pueden adaptarse a las fluctuaciones de energía renovable y los problemas que deben discutirse en el futuro.
Hasta ahora, pocos estudios publicados han investigado el comportamiento, la degradación del rendimiento y los efectos sobre la durabilidad causados por las fluctuaciones en la producción de energía renovable utilizando equipos reales.
Se espera que los resultados del estudio contribuyan a resolver problemas relacionados con mejoras de rendimiento y reducción de costes de la electrólisis del agua.
Sobre el dispositivo, la publicación y los autores
Especificaciones del dispositivo: Generador de hidrógeno de electrólisis de agua tipo polímero sólido (PEM)
Capacidad de producción de hidrógeno: 10 Nm3/h
Ubicación: Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industriales Avanzadas Instituto de Energía Renovable de Fukushima
En cuanto a la publicación, el International Journal of Hydrogen Energy es una revista científica ,de reconocido prestigio, publicada por la editorial académica holandesa Elsevier.
En cuanto a los autores del estudio, son:
- Hirokazu Kojima (Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada)
- Kensaku Nagasawa (Universidad Nacional de Yokohama)
- Naoto Todoroki (Universidad de Tohoku)
- Yoshikazu Ito (Universidad de Tsukuba)
- Toshiaki Matsui (Universidad de Kioto)
- Ryo Nakajima (asesor de TMF de la oficina PE de techno2050 NAKAJIMA)
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