ALL-IN-Zero

La Universitat Politècnica de València (UPV) lidera, a través de l’Institut Universitari CMT-Motors Tèrmics (CMT), el projecte ALL-IN-Zero, que, amb el finançament de la Unió Europea, té com a objectiu desenvolupar un sistema de propulsió per a vehicles que, a més de permetre emprar qualsevol combustible portador d’hidrogen, genere electricitat i potència mecànica amb zero emissions. Entre els socis del projecte també hi ha l’Institut de Tecnologia Química (ITQ), centre mixt de la UPV i el Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC).

“Dins del vehicle mateix, el sistema permetria extraure l’hidrogen per fer-lo servir en una pila de combustible o en un motor de combustió interna sense generació d’emissions. És un sistema de propulsió que difícilment pot ser més verd. Hi ha molts reptes que cal resoldre per a aconseguir aquest objectiu ambiciós, i per això, a més de la UPV i el CSIC, en el projecte hi participen també un altre centre de recerca d’Alemanya i una empresa líder en el sector de l’automoció d’Àustria”, destaca Ricardo Novella, investigador principal del projecte i professor de la UPV.

Màxim aprofitament energètic del combustible, captura de CO₂ i emissions neutres

El transport de mercaderies a llarga distància és un sector en què l’ús de bateries com a font d’energia no és aconsellable. Tot i que les tecnologies evolucionen, a hores d’ara i a mitjà termini, les bateries pesen molt amb relació a l’energia que poden emmagatzemar, i presenten un temps de recàrrega molt elevat. Per contra, l’ús d’altres combustibles més sostenibles, com ara l’amoníac, el gas natural, el biogàs o els alcohols produïts a partir de fonts renovables, pot ser adequat per a aquest sector.

“La novetat del projecte és que aquests combustibles es processaran en un reactor de membrana compacta embarcat al vehicle, en el qual s’extraurà i es comprimirà electroquímicament l’hidrogen, que a continuació serà transformat en energia mecànica o elèctrica per un motor de combustió o una pila de combustible, que s’optimitzaran al nostre laboratori”, explica Ricardo Novella.

L’Institut de Tecnologia Química (ITQ), centre mixt de la UPV i el CSIC, serà l’encarregat del desenvolupament d’aquest reactor, les emissions de CO₂ del qual poden ser capturades fàcilment, al contrari del que s’esdevé quan es cremen directament els combustibles a base de carboni al motor de combustió.

“La generació in situ d’H₂ comprimit s’aconseguirà de manera eficient mitjançant sistemes catalítics de bombament protònic, que s’integren molt bé tèrmicament amb la resta del sistema de propulsió. Això permetrà maximitzar l’aprofitament energètic del combustible, habilitar la captura de CO₂ i assolir la neutralitat de les emissions. Aquest concepte i aquesta tecnologia són exclusius i s’han desenvolupat entre l’Institut CMT-Motors Tèrmics i l’Institut de Tecnologia Química, fent ús de la logística de combustibles actual”, apunta José M. Serra, investigador de l’ITQ.

L’hidrogen, la sang del sistema propulsiu ALL-IN-Zero

Un altre dels avantatges que planteja el projecte és que l’hidrogen es produeix i es consumeix en el sistema mateix, com un vector temporal exempt d’emissions que apareix i desapareix. “L’hidrogen s’usa internament i, com passa amb la sang al nostre cos, no es veu ni ix del sistema. D’aquesta manera, l’hidrogen actuaria com la sang del nostre sistema propulsiu revolucionari”, apunta José M. Serra.

El projecte vol avaluar la viabilitat tecnològica de la integració dels sistemes esmentats adés a nivell de laboratori, però també en persegueix l’escalatge i l’ús en un vehicle virtual i en condicions de conducció realistes, a partir de models complexos de simulació per ordinador. "Així, es pretén comparar la solució que es propose en aquest projecte amb altres que hi ha en l’actualitat, a fi d’avaluar la descarbonització de plantes propulsives o de producció d’electricitat dins del termini més breu que siga possible", comenta Jaime Martín, professor i investigador a l’Institut CMT.

Col·laboració internacional

Finançat pel programa d'investigació Horitzó Europa, en el projecte participa un centre d'investigació de reconegut prestigi europeu, el Forschungszentrum Jülich (Alemanya), i una empresa líder en el sector de l'automoció com és AVL List GmbH (Àustria) juntament amb la seua filial espanyola AVL Ibèrica SA.