ITE refuerza su apuesta en el hidrógeno y desarrolla nuevas soluciones en toda su cadena de valor

VALÈNCIA. España debe diseñar soluciones tecnológicas de última generación en materia de hidrógeno renovable para que el compromiso de la electrificación de la economía pueda llevarse a cabo. La inyección de 1 555 millones de euros de los fondos europeos que, en el periodo 2021-2023, se destinarán a impulsar la cadena de valor del hidrógeno verde en nuestro país ayudará a la generación de estas soluciones que no sólo reducirán las emisiones de gases contaminantes al tiempo, sino que permitirán romper con la dependencia exterior en materia de producción energética.

En un plano autonómico, son varios los actores la Comunitat Valenciana -entre ellos el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE)- que están presentes en la Alianza Europea para el Hidrógeno Limpio, donde se trabaja activamente para poner de manifiesto las distintas iniciativas en las que se está trabajando en este territorio, buscando sinergias con otros socios europeos. El ITE -centro tecnológico de referencia que cuenta con el apoyo del Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) de la Generalitat Valenciana- es uno de sus miembros más activos y, como tal, está implicado en las distintas mesas de esta alianza: producción, transporte y distribución, aplicaciones industriales, movilidad, sector energético y aplicaciones residenciales.

Es, además, la secretaria técnica de la Estrategia de Hidrógeno Renovable de la Comunitat Valenciana (EH2CV) que busca conectar al sector industrial, tecnológico y a las administraciones para hacer frente a los diferentes retos que surgen a lo largo de toda la cadena de valor de hidrógeno.

La visión del H2 como uno de los vectores energéticos clave para la descarbonización de la economía ha impulsado fuertemente esta área de investigación dentro del instituto. Por este motivo, se trabaja en el desarrollo de nuevas soluciones tecnológicas relacionadas con el hidrógeno renovable en toda su cadena de valor: desde la generación, la distribución, el almacenamiento y sus usos finales. Para ello, investigan  el desarrollo y aplicación de nuevos materiales y componentes más eficientes, sostenibles y de coste competitivo para pilas de combustible y electrolizadores.

Uno de los proyectos más emblemáticos es WAY2HYDROGEN, un proyecto apoyado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE), cuyo objetivo es contribuir al desarrollo de tecnologías clave para la producción y la utilización del hidrógeno con tecnologías PEM.

La tecnología PEM es objeto de constantes avances e investigaciones y, en concreto, este proyecto del ITE profundiza en el modelado -energético, eléctrico, electroquímico y térmico- de las pilas de combustible y los electrolizadores PEM para disponer de modelos digitales que permitan simular distintas condiciones de funcionamiento de estos equipos sin tener que manipular equipos reales.

WAY2HYDROGEN se encuentra en plena etapa de caracterización, para lo cual se están analizando los métodos y programas de simulación que mejor se adapten al propósito del proyecto e investigando tipologías de convertidores electrónicos para la integración directa de electrolizadores PEM. Los objetivos a cumplir en esta fase son caracterizar y modelar varios elementos: el electrolizador y la pila de combustible PEM desde el punto de vista energético, eléctrico y térmico analizando la respuesta ante distintas variables de entrada; la tecnología de conversión para la integración de sistemas de electrolizadores con producción fotovoltaica/eólica; la pila de combustible PEM (monocelda y stack) desde el punto de vista electroquímico analizando la respuesta ante distintas variables de entrada, así como analizar la integración del hidrógeno en distintas aplicaciones.

Una vez esté validado este proyecto, ITE podrá ofrecer a las empresas estos modelos digitales para que evalúen la viabilidad técnica y económica sin necesidad de realizar grandes inversiones. También podrán aplicarlos al desarrollo de herramientas destinadas, por ejemplo, al mantenimiento predictivo de los equipos.

Tecnología de ultima generación para diseñar soluciones disruptivas

Para llevar a cabo las investigaciones y desarrollos asociados a este y otros proyectos, el ITE dispone de laboratorios de síntesis, caracterización, ensayo y simulación de componentes de pila de combustible y electrolizadores y testeo de componentes en monocelda y stack de múltiples celdas.

Además, como explica Marta García, directora del ITE, “también contamos con una planta piloto de hidrógeno, que ofrece a las empresas una plataforma tecnológica para testear equipos y componentes y desarrollar proyectos de I+D+i relacionados con tecnologías de hidrógeno”.

“Así mismo -continúa- a través del laboratorio de digitalización energética desarrollamos modelos avanzados de comportamiento de sistemas de electrólisis y pilas de combustible, abarcando desde el nivel electroquímico hasta su integración en sistemas energéticos”.

Además, también se evalúa el ciclo de vida completo de un producto, siguiendo la normativa ISO 14040 y 14044; se calculan las entradas y salidas de un proceso concreto con medidas “in situ” de gasto energético y emisiones como también las obtenidas de la base de datos Ecoinvent.