EFISOEC : Investigación y análisis para el desarrollo de una tecnología SOEC propia para la generación de sistemas eficientes de producción de hidrógeno
El escenario energético mundial se basa todavía en el uso de combustibles fósiles, tanto en la producción de energía eléctrica como en su uso en el sector industrial, doméstico o en el transporte, generando alrededor de 49 GTn de emisiones de CO2 anuales1 . Junto con este escenario, se ha evidenciado otro agravado por la Guerra de Ucrania en la que la dependencia del gas ruso ha propiciado una crisis energética en Europa. Es por ello que, además de tener presente el gran objetivo del cumplimiento de las nuevas políticas de sostenibilidad y reducción de emisiones marcadas a nivel nacional y europeo 1,2 que obligarán a transitar a un escenario basado en el uso de fuentes de energía renovable, es necesario que esta transición se produzca en un corto periodo de tiempo para poder resolver esta situación, disminuir la citada dependencia y aumentar la seguridad de suministro. Dada la naturaleza intermitente y estacional de las fuentes de energía renovables, la transición hacia un escenario sostenible está fuertemente ligada al desarrollo de sistemas de almacenamiento de energía eficientes. En ese contexto y con el objetivo de conseguir una completa descarbonización, el uso de la tecnología de electrólisis para la generación de hidrógeno verde juega un papel muy importante, ya que permitirán enlazar las dos principales infraestructuras energéticas actuales (red eléctrica y red de gas), aportando soluciones para la descarbonización de sectores intensivos como la industria y el transporte pesado, muy difícilmente descarbonizables en un escenario puramente de electrificación. Una de las principales tecnologías emergentes para la producción de H2 verde es la tecnología de Electrolisis de Óxidos Sólidos, también llamada SOEC
El objetivo general del proyecto es investigar, analizar y generar conocimiento sobre un nuevo sistema integrado de producción de H2 verde de elevada eficiencia y durabilidad, basado en celdas de electrolisis de alta temperatura (SOEC) desarrolladas durante el proyecto. Para ello, se analizarán y compararán diferentes configuraciones geométricas de celdas y stacks. Asimismo, se diseñarán los subsistemas específicos que permitan cumplir con los objetivos de eficiencia y durabilidad, y se validarán las pruebas de concepto en laboratorio con un sistema de hasta 100 kW, considerando en su diseño los retos de mejora de la tecnología, industrialización, escalado e integración con las energías renovables y procesos industriales. Para dar respuesta a las necesidades descritas anteriormente, se plantean los siguientes objetivos específicos del proyecto:
- Mejorar la eficiencia en la producción de H2 verde a alta temperatura mediante el análisis de distintas configuraciones geométricas de las celdas y stacks SOEC.
- Aumentar la eficiencia del stack y del sistema integrado mediante la investigación de sus variables.
- Conseguir una extensión de la vida útil de los componentes, stacks, módulos y sistema integrado.
- Obtener una reducción significativa del coste económico de producción de los sistemas, impactando directamente, junto con la eficiencia, en el coste de producción de H2
- Adquirir los conocimientos necesarios para una potencial industrialización del proceso de obtención.
- Generar conocimiento sobre el diseño conceptual (tanto a nivel de celda y stack, como de diseño del sistema y balance de planta), estudios críticos y retos de escalado para proyectar el sistema hasta una escala de MW.
