El proyecto Hidroren, de la mano del Instituto Tecnológico de la Energía (ITE), ha comenzado con el propósito de avanzar en el estudio sobre la producción de hidrógeno verde. El objetivo general del proyecto 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. Se prevé que la iniciativa finalice en junio de 2025.
La producción de hidrógeno renovable mediante electrólisis del agua y el empleo de fuentes 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.
En este contexto, y con la idea de profundizar y controlar cómo esta generación intermitente afecta a la producción y operativa de los equipos de electrólisis cuando trabajan junto a estas fuentes renovables, el ITE está investigando la degradación de los electrodos producida por la naturaleza fluctuante de las fuentes de energía renovables.
El proyecto tiene cuatro objetivos principales. En primer lugar, desarrollar electrodos para electrolizadores PEM, y evaluar 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 energías renovables. Finalmente, se diseñará y optimizará la operativa de plantas de producción de hidrógeno renovable mediante el desarrollo de una herramienta de simulación.
Líneas de trabajo del proyecto Hidroren
En el caso del desarrollo de electrodos para electrolizador PEM, se realizará 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 comprender mejor su funcionamiento. Esto permitirá establecer relaciones entre la composición y el rendimiento de estos electrodos frente a electrodos comerciales, con el fin 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. Por ello, los expertos también pondrán 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, la disponibilidad de energía renovable y las restricciones normativas.
Por último, el desarrollo de una herramienta de simulación 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.