Descripción del proyecto
Pilas de combustible de electrólisis de óxido sólido impresas en tres dimensiones que funcionan bien bajo presión
Las celdas de electrólisis de óxido sólido (SOEL, por sus siglas en inglés) convierten vapor (H2O) o CO2 en H2 usando un electrolito (cerámico) de óxido sólido. Estas desempeñarán un papel fundamental a la hora de lograr sistemas de energía más limpios, al favorecer la producción de H2 con una huella de carbono muy pequeña. En la actualidad, su fiabilidad y estabilidad están limitadas por las condiciones de alta presión necesarias en las aplicaciones de almacenamiento y transporte de energía. En el proyecto HyP3D, financiado con fondos europeos, se resolverá este problema con pilas de SOEL innovadoras impresas en tres dimensiones, con propiedades mecánicas sin precedentes, funcionalidad integrada y capacidades de autoajuste. El objetivo es lograr la conversión del exceso de electricidad de las energías renovables en H2 comprimido para la inyección de gas a la red y la generación «in situ» en las estaciones de repostaje de hidrógeno.
Objetivo
Reliable and stable operation under pressure is one of the major challenges of currently existing Solid Oxide Electrolysis (SOEL) technologies for its ultimate application in relevant sectors such as energy storage and transport. The main goal of HyP3D is to overcome this barrier by delivering disruptive ultra-compact and lightweight high-pressure SOEL stacks, able to convert electricity into compressed hydrogen, for gas grid injection (P2G) and on-site generation in Hydrogen Refueling Stations (HRS).
HyP3D stacks are based on innovative 3D-printed SOEL cells with unprecedented mechanical properties, embedded functionality and self-tightening capabilities implemented by design. These unique advantages will allow operation at pressures above five bars without the need of unpractical, energy inefficient and costly pressure vessels, which is the only actual solution for pressurization despite their low reliability. Breakthrough HyP3D geometries will multiply by more than three times the volume and mass specific power density of conventional technologies (reaching 3.40kW/L and 1.10 kW/kg, respectively), resulting in pressurized SOEC stacks with a remarkably reduced footprint (one third of state-of-the-art stacks) and ultra-low use of raw materials (76% reduction). Moreover, the elimination of any vessel will increase the system efficiency, reduce the final cost and substantially simplify the scaling-up towards required MW-size systems.
The project is product-driven and involves industrial partners with proved experience in mass manufacturing of ceramics by 3D printing, glass-to-metal sealing and assembly of electrolysers, which will ensure, together with the presence of P2G and HRS stakeholders, competently covering the entire value-chain. HyP3D technology will be fabricated in a pilot line, which will ensure reaching stack level and validation at laboratory scale by 2025 (TRL=4).
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.2.5 - Climate, Energy and Mobility Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-JU-RIA - HORIZON JU Research and Innovation ActionsCoordinador
08930 Sant Adria De Besos
España