Description du projet
Surmonter les défis de l’industrie pour stimuler la production d’hydrogène
La réalisation des objectifs de production d’hydrogène fixés par Hydrogen Europe pour 2030 exige une amélioration des performances, de la durabilité, de la sécurité et de la rentabilité des technologies. Les technologies actuelles sont trop peu efficaces ou évolutives pour répondre à la demande croissante. Le projet AEMELIA, financé par l’UE, se propose de développer un électrolyseur avancé, permettant d’atteindre une haute densité de courant (1,5 A/cm²) et une faible consommation d’énergie (46,2 kWh/kg), dépassant ainsi les objectifs d’efficacité énergétique du SRIA pour 2030. Le projet explorera des approches révolutionnaires telles que les électrodes sans liant et la synthèse de catalyseurs avancés basée sur l’effet synergique des chalcogénures, des alliages métalliques de matériaux disponibles en abondance. Il développera également des membranes plus fines extrêmement stables et peu perméables. Globalement, AEMELIA entend réduire le coût actualisé de l'hydrogène à 2,5 €/kg, et ainsi d’attirer des investissements pour une mise à l’échelle après la fin du projet, afin de générer des revenus et de réduire les émissions de CO2 par rapport aux méthodes conventionnelles.
Objectif
AEMELIA accepts the challenge to design and prototype AEMEL that meets and surpasses Hydrogen Europe’s 2030 targets for performance, durability, safety and cost. AEMELIA proposes a clear path to reach high current-density (1.5 A cm-2) and low voltage (1.75 V). Energy-efficiency surpasses the 2030 target (46.9 kWh/kg, or 85% of maximum theoretical efficiency), to make 3 times more H2 with less energy compared to XY. LCOH also outshines 2030 targets at 2.5€/kgH2 (17% lower than 2030 target). The degradation rate meets the 2030 target, enabling a 10-year lifetime. These and other KPIs will be validated via the TRL4 prototype of a 5-cell stack at 100 cm² that will deliver 7.2 Nm3/day of H2 at a purity of 99.9% at 15 bar.
The team will develop and test disruptive materials, such as fluorine-free ionomers ; thin, highly-conducting membranes ; PGM-free recombination catalysts ; and ionomer-free electrodes. These components are based on earth-abundant, safe materials. They would be fully scalable via existing manufacturing processes. They will be combined in innovate cell designs, taking into account novel flow-field design based on CFD models. Innovative operating conditions such as high operating temperature and pulsed current will increase energy-efficiency while reducing balance of plant (BoP) and will be tested in single cells, as will the use of impure water for improved LCA and cost. Lastly, disruptive methods for AI-based ionomer development and the measurement of the catalytically-active surface area of non-PGM catalysts will be developed.
Performance, durability, LCA and cost KPIs will be shared with companies to convince them to invest in upscaling after the project. Partners have many success stories in developing disruptive electrochemical materials and systems and bringing them to market. AEMELIA’s market penetration in 2031 is expected to generate 527 M€ in revenues by 2036, and 1172 kt CO2/year avoided compared to steam methane reforming.
Champ scientifique
- engineering and technologymechanical engineeringmanufacturing engineering
- natural scienceschemical scienceselectrochemistryelectrolysis
- natural scienceschemical sciencescatalysis
- natural scienceschemical sciencesorganic chemistryaliphatic compounds
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsrenewable energyhydrogen energy
Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.2.5 - Climate, Energy and Mobility Main Programme
Régime de financement
HORIZON-JU-RIA - HORIZON JU Research and Innovation ActionsCoordinateur
75015 PARIS 15
France