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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Fluorine-free mAterialS for susTainable-by-design electrolysis Cells towards the H2-bAsed New Generation of clean Energy technologies

Descripción del proyecto

Electrolizadores sin flúor para producir hidrógeno verde

En la electrólisis por membrana de intercambio de protones (MIP) se emplea electricidad para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno, lo que permite producir hidrógeno verde. Es un método eficiente y adecuado para integrar energías renovables. En el proyecto FASTCH2ANGE, financiado con fondos europeos, se pretende transformar la electrólisis por MIP mediante el desarrollo de componentes sin sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS, por sus siglas en inglés) para las celdas. La iniciativa se centra en el desarrollo de MIP sin flúor, capas de soporte catalítico, capas de difusión de gases y componentes de sellado. Los investigadores utilizarán un proceso sólido-gel para mejorar la hidrofobicidad y la estabilidad térmica. Además, desarrollarán una innovadora pila de cinco celdas sin PFAS que se someterá a pruebas experimentales. Si los resultados son satisfactorios, la tecnología se evaluará conforme a protocolos europeos armonizados para garantizar su compatibilidad con tecnologías de pilas de combustible. FASTCH2ANGE podría contribuir a sustituir materiales perjudiciales y evitar el uso de hasta diez mil quinientas toneladas de PFAS en los sistemas europeos de electrólisis de aquí a 2030.

Objetivo

FASTCH2ANGE aims to pioneer a sustainable-by-design method for developing TRL4-compliant 100% PFAS-free proton exchange membrane-based electrolysis (PEMEL) cells. It will focus on developing four fluorine-free components: proton exchange membranes, catalyst-supporting layers, transport and gas diffusion layers, and new sealing components like gaskets and insulation plates.
FASTCH2ANGE will achieve this by designing, developing, and testing new PFAS-free PEMs at TRL4. These PEMs will be made using TEOS-based hybrid organic-inorganic ionomers, targeting an operating current density of 3.0 A/cm² at 1.8 V cell voltage, with a degradation rate under 5 μV/hr by 2030. Innovations in catalyst coating technologies will be explored, including an optimized ink deposition technique.
Additionally, fluoroelastomers-free liquid-gas diffusion layers will be prepared using a sol-gel process with silicon alkoxides to improve hydrophobicity and thermal stability. FASTCH2ANGE also plans to develop PFAS-free sealing components using silicon-based sol-gel formulations and advanced materials like stainless steel, polyetheretherketone, and polyphenylene sulfide, employing high-performance coatings such as diamond-like carbon and ceramic.
Hence, an advanced testing platform utilizing multisingle cells proprietary technology will test the newly developed catalyst-coated membranes (CCMs), achieving
a first-of-its-kind PFAS-free 5-cells stack with optimal components.
Harmonized European testing protocols will be used, and the cross-integrability with fuel cell technologies will be assessed in close synergy with SUSTAINCELL and EVERYWH2ERE projects.
FASTCH2ANGE new components will allow the replacement of 10-11% by weight of a new generation of electrolysis systems with harmless materials, that for the envisioned European 140 GW capacity would mean saving up to 10500 tons of PFAS crafted into PEMEL components by 2030.

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-CLEANH2-2024

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Coordinador

RINA CONSULTING - CENTRO SVILUPPO MATERIALI SPA
Aportación neta de la UEn
€ 699 249,73
Dirección
VIA DI CASTEL ROMANO 100
00128 Roma
Italia
Región
Centro (IT) Lazio Roma
Tipo de actividad
Private for-profit entities (excluding Higher or Secondary Education Establishments)
Enlaces
Coste total
Sin datos

Participantes (6)