Proyectos

Optimización y Mejora De CEldas de Electrólisis PEM para ProduccióN de HIdróGeno mediante SiMulación y ExperimentAción

Duración

2016-2020

Entidades participantes

Objetivo del Proyecto

De las distintas vías disponibles para producir hidrógeno a través de las energías renovables, la electrólisis PEM (proton exchange membrane) constituye uno de los procesos más importantes. Sin embargo, esta tecnología presenta ciertas restricciones en cuanto a durabilidad y costes, que podrían ser resueltos con una adecuada selección de los componentes que constituyen un electrolizador. De todos los elementos que conforman un stack de electrólisis, las placas bipolares representan uno de los elementos más importantes. Por un lado, son los encargados de proporcionar soporte mecánico, así como de distribuir el agua y conducir los gases generados (H₂/O₂) hasta la salida, garantizando la eficiencia del proceso. Por otro lado, representan el 48% de los costes de un stack, por lo que cualquier actividad encaminada a la mejora de una celda PEM, debe pasar por la optimización de las placas bipolares. Este es el principal objetivo del proyecto ENHIGMA: obtener un electrolizador PEM de mayor durabilidad y menor consumo energético, a través de la optimización del diseño y de los materiales de las placas bipolares que lo componen.

Palabras clave

Electrólisis PEM, placa bipolar, modelado, CFD, FEM, canales de distribución de flujo, corrosión, recubrimiento, diseño.

Financiación recibida

49.895 €

Organismo financiador

RTC-2016-5189-3

Proyecto cofinanciado por

LOGROS OBTENIDOS

Patentes

Almandoz, E., (2023) Placa con canales para electrolizador de membrana polimérica protónica (España No. 2 938 279). Oficina Española de Patentes y Marcas.

Publicaciones

“Coated stainless steels evaluation for bipolar plates in PEM water electrolysis conditions” N. Rojas, M. Sánchez-Molina, G. Sevilla, E. Amores, E. Almandoz, J. Esparza, M. R. Cruz Vivas, C. Colominas. Int. J. Hydrogen Energy, 2021. In Press Corrected Proof. Doi: 10.1016/j.ijhydene.2021.03.100

«Electrólisis PEM para la producción de hidrógeno renovable: proyecto ENHIGMA». E. Amores, N. Rojas, M. Sánchez-Molina, G. Sevilla. Energética XXI 2018, 177, 83-84

“Generating hydrogen for energy storage”. E. Amores. ANSYS Advantage Magazine 2019, 2, 20-23

Participación en congresos

“Recubrimientos avanzados sobre acero inoxidable 316L para placas bipolares en electrólisis PEM”. N. Rojas, J. Oviedo, G. Sevilla, M. Sánchez-Molina, E. Amores, J. Esparza, E. Almandoz, M. Cruz. Congreso Iberoamericano de Hidrógeno y Pilas de Combustible (IBERCONAPPICE 2019). Madrid (España), Octubre 2019

Overview of the ENHIGMA project: optimization and improvement of PEM electrolysis cells for hydrogen production”. E. Amores, N. Rojas, C. Garrido, J. Moreno, J. Vázquez, J. Parra, E. Almandoz, R. Bueno, C. Colominas, M. Cruz, M. Carrero and F. J. Martínez. Congreso Europeo de la Energía del Hidrógeno (EHEC 2018). Málaga (España), Marzo 2018.

“Flow field optimization for PEM water electrolysis cell using computational fluid dynamic simulations” E. Amores, A. Contreras, L. Rodríguez and M. Carrero. Congreso Europeo de la Energía del Hidrógeno (EHEC 2018). Málaga (España), Marzo 2018.

“Materials selection for bipolar plates in PEMWE”. N. Rojas, G. Sevilla, M. Sánchez-Molina, E. Amores. Congreso Europeo de la Energía del Hidrógeno (EHEC 2018). Málaga (España), Marzo 2018.

“Análisis de la distribución de flujo mediante simulación CFD en celdas de electrólisis PEM con configuración de canales paralelos”. E. Amores, A. Contreras, L. Rodríguez. Congreso Iberoamericano de Hidrógeno y Pilas de Combustible (IBERCONAPPICE 2017). Huesca (España), Octubre 2017.

“Método para la determinación de la resistencia interfacial de contacto en materiales para placas bipolares en PEMWE”. E. Amores, N. Rojas, E. Amores, G. Sevilla, D. Hidalgo, M. Sánchez-Molina, L. González-Rodríguez. Congreso Iberoamericano de Hidrógeno y Pilas de Combustible (IBERCONAPPICE 2017). Huesca (España), Octubre 2017.