Proyecto UNICORN busca desarrollar electrolizador PEM con mayor rendimiento, menor CAPEX y mayor sostenibilidad

Un proyecto de 2,94 millones de euros coordinado por SINTEF busca desarrollar y demostrar una pila de electrolizador de membrana de intercambio de protones (PEM) con mayor rendimiento, menor CAPEX y mayor sostenibilidad en comparación con los sistemas de electrolizador PEM actuales.

Participan con SINTEF en UNICORN (“Desbloquear todo el potencial de la electrólisis con pilas de membranas de intercambio de protones de próxima generación”) Hystar (socio industrial, Noruega), Alleima (socio industrial, Suecia), Institutos de Investigación de Suecia (RISE) (investigación organización, Suecia), Ionomr Innovations Inc. (socio industrial, Canadá), The French Corrosion Institute (organización de investigación, Francia), Universidad de Montpellier/CNRS (instituto académico, Francia).

En el proceso PEMWE (PEM Water Electrolysis), el agua se convierte en oxígeno gaseoso y protones en el lado del ánodo de la membrana. Estos protones se mueven a través de la membrana hacia el lado del cátodo donde reaccionan con los electrones para producir gas hidrógeno. Este hidrógeno luego puede transportarse por tuberías, almacenarse en tanques y utilizarse en la industria o el transporte. Figura: SINTEF

En este proyecto, se construirá y probará una pila de 40 kW que contiene componentes novedosos y de última generación durante 2000 horas de funcionamiento.

El proyecto tiene como objetivo reemplazar las costosas placas bipolares de titanio (BPP) recubiertas de metales del grupo del platino (PGM) por acero inoxidable revestido de bajo costo; reducir la cantidad de iridio utilizado en la capa de catalizador a la mitad del estándar comercial actual; y eliminar el uso de compuestos fluorados peligrosos, específicamente materiales a base de ácido perfluorosulfónico (PFSA), en las capas de membrana y catalizador.

Las innovaciones se probarán inicialmente a escala de laboratorio antes de ampliarlas con la ayuda de los socios industriales del proyecto.

El proyecto comenzará el 1 de noviembre de 2023 y tendrá una duración de tres años.

Fondo. Actualmente se utilizan dos tipos principales de electrólisis: alcalina y PEM (membrana de intercambio de protones). En comparación con la electrólisis alcalina tradicional, los electrolizadores PEM tienen un mayor rendimiento y pueden responder a cambios rápidos en el suministro de energía, lo que los hace adecuados para acoplarse con fuentes de energía renovables, según SINTEF.

Sin embargo, la principal deficiencia de PEMWE es que necesita materiales caros y raros para superar el duro entorno operativo y al mismo tiempo producir gases de alta calidad de forma segura.

Todos los sistemas PEMWE comerciales actuales dependen de materiales que generan un alto costo del electrolizador y han sido identificados como materias primas críticas o materiales con preocupaciones ambientales o de sostenibilidad. Estos materiales son catalizadores y revestimientos protectores de metales nobles, placas bipolares a base de titanio y membranas a base de ácido sulfónico perfluorado (PFSA).

En las pilas de electrolizadores del proyecto, la materia prima fundamental, el titanio, se reemplaza por acero inoxidable y la carga de iridio se reduce en un 50 %. Además, la sustitución de las membranas fluoradas mejorará la sostenibilidad, proporcionando una producción de hidrógeno más respetuosa con el medio ambiente y a un coste significativamente reducido.

Publicado el 28 de agosto de 2023 en Hidrógeno, Producción de hidrógeno, Antecedentes del mercado, Materiales | Enlace permanente | Comentarios (0)