Proyectos

EXperimentación, SImulación y VAlidación de celdas de electrólisis alcalina para producción de hidrógeno mediante energías renovables

Duración

2012-2016

Objetivo del Proyecto

El proyecto EXSIVA está enfocado al desarrollo de una serie de modelos matemáticos que permitan reproducir el comportamiento de una celda de electrólisis alcalina frente a diferentes condiciones de operación, especialmente cuando estas celdas funcionan alimentadas mediante energías fluctuantes y de gran variabilidad como la solar FV o la eólica. Estos modelos se complementan además con un amplio estudio fluidodinámico, mediante el uso de celdas con ventanas transparentes que permiten incorporar, además de las medidas eléctricas habituales para obtener la curva de polarización, técnicas de visualización directa del flujo como los sistemas PIV (Particle Image Velocimetry). A través de dichos ensayos pueden analizarse los factores que influyen en los sobrepotenciales óhmicos que tienen lugar en un electrolizador, así como validar las predicciones de las simulaciones desarrolladas, de cara a poder plantear estrategias de funcionamiento y recomendaciones de diseño que aumenten el rendimiento de una celda electrolítica.

Palabras clave

Electrólisis alcalina, modelado, CFD, sobrepotenciales, energías renovables, fluidodinámica, burbujas.

Presupuesto

19.100 €

Organismo financiador

Cofinanciado por

Contactos

D. Ernesto Amores Vera
Investigador Principal
Teléfono: +34 926 420 682 – Ext. 141
Correo electrónico: ernesto.amores@cnh2.es

D. Jesús Javier Martín Pérez
Coordinador
Teléfono: +34 926 420 682 – Ext. 121
Correo electrónico: jesus.martin@cnh2.es

LOGROS OBTENIDOS

Presentaciones

“Bubble characterization in an electrolysis cell using a flow visualization system”. E. Amores. 1st International Conference on Electrolysis (ICE 2017). Copenhagen, (Dinamarca), Junio 2017.

“Influence of fluid dynamic behavior in the ohmic overpotentials of an alkaline water electrolysis cell”. E. Amores, J. Rodríguez, J. Oviedo, A. de Lucas-Consuegra. 21st World Hydrogen Energy Conference (WHEC 2016). Zaragoza (España), Junio 2016.

“Operation Strategy for Hydrogen Production by Water Electrolysis Powered by Solar Photovoltaic Energy”. E. Amores, J. Rodríguez, J. Oviedo. XIV International Conference on Renewable Energies (ICREPQ’16). Madrid (España), Mayo 2016.

“Comparison between Turbulent and Laminar bubbly-flow for Modeling H2/H2O Separation”. E. Amores, J. Rodríguez. COMSOL Conference 2012. Milán (Italia), Octubre 2012.

Publicaciones

E. Amores, J. Rodríguez, J. Oviedo, A. de Lucas-Consuegra. “Development of an operation strategy for hydrogen production using solar PV energy based on fluid dynamic aspects”. Open Engineering 2017, 7, 141-152.

E. Amores, J. Rodríguez, C. Carreras. “Influence of operation parameters in the modeling of alkaline water electrolyzer for hydrogen production”, International Journal of Hydrogen Energy 2014, 39(25), 13063-13078.

E. Amores, M. Sánchez. “Producción de hidrógeno mediante la electrolisis alcalina para el almacenamiento de la energía solar fotovoltaica”, ERA Solar 2014, 181, 28-38.

Trabajos tutelados

Trabajo Fin de Grado “Optimización fluidodinámica de una celda de electrólisis alcalina para la producción de hidrógeno”. Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, UCLM (2015). Alumno: D. José Oviedo Lama; Directores: D. Ernesto Amores Vera (CNH2), Dr. Antonio de Lucas-Consuegra (UCLM).

Proyecto Fin de Carrera “Estudio del comportamiento de celdas de electrólisis alcalina para producción de hidrógeno mediante el uso de fuentes renovables”. E.T.S. de Ingenieros Industriales, UCLM (2013). Alumno: D. Christian Carreras Martínez; Directores: D. Ernesto Amores Vera (CNH2), Dr. Miguel Ángel Caminero Torija (UCLM). Premio Acciona 2014.