Description du projet
Des électrolyseurs alcalins à haute performance et à faible dégradation
Les électrolyseurs alcalins fonctionnent souvent à plus de 2 V par cellule, consommant plus de 54 kWh d’énergie par kilogramme d’hydrogène. Les métaux du groupe du platine (MGP) offrent de meilleures performances, mais leur coût élevé constitue un obstacle à leur adoption généralisée. En outre, la dégradation des électrodes réduit l’efficacité, ce qui augmente les coûts d’investissement en raison de la nécessité de mettre en place de plus grands systèmes de gestion de la chaleur. Réduire cette dégradation permettrait de diminuer les frais d’exploitation et d’améliorer le coût de l’hydrogène (LCOH pour «levelised cost of hydrogen»). Le projet ENDURE, financé par l’UE, vise à mettre au point une pile d’électrolyseurs alcalins sans MGP dont les performances sont similaires à celles des membranes échangeuses de protons (MEP) et qui présentent une faible dégradation. Le projet favorisera la création d’électrodes de transport poreuses (PTE pour «porous transport electrodes») avancées afin de considérablement améliorer la cinétique et le transport de masse. En recourant à des méthodes évolutives, il appliquera également la modélisation de la dynamique des fluides computationnelle (CFD pour «computational fluid dynamics») et la tomographie à rayons X avancée pour introduire de nouveaux électrocatalyseurs sans MGP.
Objectif
Today’s alkaline electrolysers are typically operating at voltages exceeding 2 V/cell, corresponding to electrolyser power consumption >54 kWh/kg. Improved performance is often achieved by incorporating platinum-group metals (PGM) in electrode coatings, but the wider adoption of such approach is severely hindered by the limited availability and high cost of PGM. Not only does electrode degradation negatively affect the efficiency of the electrolyser stack, but also the efficiency of the entire system. Degradation also negatively affects CAPEX: due to degradation, the amount of waste heat that needs to be removed from the stack increases, which means that electrolyser components need to be significantly oversized. If electrolyser degradation rate could be reduced, it would result in two-fold benefits: 1) lower operating expenditures via lower energy consumption over electrolyser lifetime, 2) lower capital expenditures via lower level of oversizing of balance-of-plant components needed. Both would positively affect the levelized cost of hydrogen (LCOH).
We aim to develop a PGM-free alkaline electrolyser stack with PEM-like performance and low degradation rate. Proposed innovations:
• Development of 3D structured, laterally graded, flow-engineered, monolithic porous transport electrodes (PTE), drastically improving electrode kinetics and mass transport compared to state-of-the-art cells
• Multi-level computational fluid dynamics (CFD) modelling coupled with advanced X-ray tomography
• Novel PGM-free high performance electrocatalysts fabricated using inherently scalable methods
• Stack-level improvements and performance validation using 100cm2 and 1000cm2 stack platforms, and benchmarking with state-of-the-art
• Building upon the work done by the JRC, the development of harmonised test protocols and accelerated testing procedures for alkaline water electrolysers.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
- sciences naturelles sciences chimiques catalyse électrocatalyse
- ingénierie et technologie ingénierie des materiaux revêtement et films
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.2.5 - Climate, Energy and Mobility
PROGRAMME PRINCIPAL
Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme
Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-JU-RIA - HORIZON JU Research and Innovation Actions
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-JTI-CLEANH2-2023-1
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
10621 TALLINN
Estonie
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.