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La plataforma de cálculo GamerEfficiencySizing (GES), creada para el proyecto de investigación europeo GAMER (Game changer in high temperature steam electrolysers with novel tubular cells and stacks geometry for pressurized hydrogen production) y desarrollada por José Manuel Serra y David Catalán, miembros del grupo de investigación de conversión y almacenamiento de energía del Instituto de Tecnología Química (ITQ) -centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV)-, ha sido seleccionada por Innovation Radar, una iniciativa de la Comisión Europea que identifica las innovaciones excelentes desarrolladas en la Unión Europea (UE) con un alto potencial de mercado.

La aplicación, ideada en colaboración con la multinacional Shell para alcanzar los objetivos de eficiencia establecidos en el proyecto GAMER, se encuentra actualmente disponible como archivo Excel, al tiempo que se adapta una versión web de acceso abierto.

La plataforma GES (versión VI) permite el análisis 0D del sistema completo de producción eficiente de hidrógeno, incluyendo los balances de energía y las demandas de potencia de cada componente. Los inputs de los cálculos (celdas electroquímicas, condiciones del proceso y eficiencias de un prototipo) están basados en resultados experimentales generados a lo largo del proyecto GAMER.

Versátil y práctica para obtener datos rápidos y precisos del coste energético del hidrógeno

Los principales resultados de GES (versión VI) indican el sistema de electrolizador diseñado en GAMER (10 kW), el tamaño de los diferentes componentes, la eficiencia energética esperada, y el coste energético del hidrógeno.

Serra, líder del grupo desarrollador, afirma que se trata de una herramienta ?muy versátil y práctica para obtener rápidamente y con precisión datos sobre el coste energético del hidrógeno y plantear distintos escenarios de almacenamiento de energía eléctrica, especialmente importante en el contexto de las energías renovables con elevada intermitencia?.

Acerca del proyecto GAMER

GAMER es un proyecto de investigación europeo cofinanciado por el programa de investigación e innovación Horizonte 2020, perteneciente a la UE, y por la organización Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH 2 JU). El proyecto, que comenzó el 1 de febrero de 2018, tiene una duración de 3 años y está coordinado por la institución noruega SINTEF (Sustainable Energy Technologies Department, Thin Film and Membrane Technologies Group).

GAMER ha creado un sistema innovador de electrólisis de agua a alta temperatura a través del desarrollo de un sistema de 10 kW que proporciona 30 bar de hidrógeno seco. La electrólisis permite producir hidrógeno a partir del agua, lo que supone una fuente de almacenamiento de energía renovable a gran escala.

En GAMER, se desarrolla un electrolizador basado en un conductor protónico cerámico para producir directamente hidrógeno seco sin diluir con un sistema de alta eficiencia. Los protones se mueven con una energía de activación menor que los iones de óxido, lo que permite que se trabaje a 400-700°C. En este proyecto, el sistema del electrolizador se puede acoplar térmicamente de manera eficiente a fuentes de calor renovables o residuales en plantas industriales, con el fin de lograr una mayor eficiencia eléctrica y una valorización eficiente del calor mediante los procesos integrados.

El proyecto aborda el proceso completo de producción de hidrógeno con un enfoque centrado en las siguientes tareas: la optimización de las novedosas celdas electroquímicas tubulares y las tecnologías de clave para su habilitación (sellos, interconexiones, colectores); la producción en masa de las celdas mediante procesos ecológicos; el diseño, ingeniería y prueba de un electrolizador presurizado de 10 kW; y el diseño de procesos, LCA y evaluación tecno-económica del electrolizador integrado en una planta de producción de combustibles líquidos a partir de emisiones.

Socios

Bajo la coordinación de SINTEF, el proyecto GAMER reúne a los siguientes socios: CoorsTek Membrane Sciences AS (Noruega); Carbon Recycling International EHF (Islandia); Universidad de Oslo (Noruega); MC2 Ingeniería y Sistemas SL (España); Shell Global Solutions International BV (Países Bajos); e ITQ.