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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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EXSOLUTION-BASED NANOPARTICLES FOR LOWEST COST GREEN HYDROGEN VIA ELECTROLYSIS

Descripción del proyecto

Producción rentable de hidrógeno verde

El hidrógeno verde podría tener una gran repercusión en las iniciativas en pro de la transición ecológica. De hecho, ya está experimentando tasas de adopción crecientes. Sin embargo, la tecnología está aún en sus primeras fases, y los electrolizadores alcalinos actuales se utilizan en tecnologías que favorecen más la densidad de corriente que la eficiencia. Reconociendo la importancia de la eficiencia de los electrolizadores alcalinos para el hidrógeno verde, en el proyecto EXSOTHyC, financiado con fondos europeos, se optimizarán los electrolizadores para que funcionen con unas tensiones más bajas y sean más eficientes. El equipo del proyecto utilizará simulaciones informáticas, validación experimental y creación rápida de prototipos para desarrollar un prototipo de pila corta de electrolizador alcalino de nueva generación, con un novedoso diseño de celda hecha con subcomponentes disruptivos y materiales innovadores. Se creará un modelo de diseño asistido por ordenador en tres dimensiones de una pila de 500 kW para ampliar las novedosas soluciones y garantizar el éxito comercial del proyecto.

Objetivo

Today’s alkaline electrolysers favour current densities over efficiency: to achieve commercially relevant current densities, these systems typically operate at voltages exceeding 2 V/cell, corresponding to electrolyser power consumption of >54 kWh/kg. There are four reasons for employing high voltages: 1) electrodes’ insufficient electrochemical activity, 2) the relatively high gas permeability of commonly employed diaphragms means that improved hydrogen purity can be achieved at high current operation points, 3) the stack designs are not optimised for low-current operation due to very simple flow fields, and 4) high currents are required to achieve attractive electrolyser CAPEX costs (EUR/kW).
Yet, there is a growing consensus that the wider adoption of green H2 is not hindered by electrolyser CAPEX: the costs of green H2 are in most cases vastly dominated by OPEX, which in turn is a direct function of electrolyser efficiency. Thus, to achieve lowest possible levelised cost of H2, efficiency should be prioritised over current density.

EXSOTHyC will optimise electrolyser operation towards lower voltages and higher efficiencies. The innovation is three-fold and addressing all four above-mentioned reasons:
• Alternative pathways to the O2 and H2 evolution reactions by new anode and cathode approaches
• Novel concepts of membrane electrode assemblies with integrated components
• Novel cell design to enhance overall cell efficiency by integrating disruptive concepts

In the project, we adopt an approach combining computer simulations, rapid prototyping, and thorough experimental validation on single cell, SRU and short stack level. In a nutshell, we will combine electrodes made using powder metallurgy with ceramic nanoparticles fabricated by exsolution, leveraging on the synergy that both methods require reducing atmospheres. Also, membrane-electrode assemblies based on Zirfon will be developed. The cell/stack will be backed by computer modelling.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-JU-RIA - HORIZON JU Research and Innovation Actions

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-JTI-CLEANH2-2023-1

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Coordinador

OU STARGATE HYDROGEN SOLUTIONS
Aportación neta de la UEn
€ 838 306,25
Dirección
LAKI TN 1
10621 TALLINN
Estonia
Región
Eesti Eesti Põhja-Eesti
Tipo de actividad
Private for-profit entities (excluding Higher or Secondary Education Establishments)
Enlaces
Coste total
€ 838 306,25

Participantes (3)

Socios (1)