El Instituto de Investigación en Energía de Cataluña (IREC) ha puesto en marcha la nueva línea piloto de fabricación de dispositivos cerámicos mediante impresión 3D para la generación y uso de hidrógeno
renovable. Según apuntan desde IREC, se trata de un proceso de fabricación realmente novedoso que no tiene precedentes en el mundo.
Presentada como Merce Lab (Manufacturing Energy Ceramic Devices), la línea piloto ha sido instalada con la financiación de la empresa H2B2 en el marco del proyecto Tecnopropia y fabricará celdas de óxido sólido (SOC, por sus siglas en inglés Solid Oxide Cells) para pilas de combustibles y electrolizadores a escala preindustrial.
Gracias a la impresión 3D de cerámicas funcionales, Merce Lab se convierte en el primer laboratorio del mundo que utiliza este método para producir celdas SOC. La impresión 3D permite un diseño más flexible, un menor consumo de materiales y una reducción drástica del peso y el volumen del dispositivo final, incrementando así la densidad energética de los sistemas finales. Este incremento de la densidad energética hace que estos dispositivos sean especialmente atractivos tanto para el transporte, como para almacenar energía renovable mediante la generación de hidrógeno.
La tecnología es altamente escalable y está estructurada en varios bloques, desde la preparación de los componentes básicos hasta el apilamiento de las celdas y validación. Esta estructura favorecerá la transferencia tecnológica hacia empresas nacionales e internacionales y facilitará la creación de nuevos modelos de negocio con el objetivo de impulsar la industrialización del hidrógeno renovable.
Según Marc Torrell, responsable de Merce Lab en el IREC, “esta instalación nos posiciona como pioneros en la fabricación de tecnología SOC a nivel mundial”, y añade que “se trata de una apuesta disruptiva en los procesos de fabricación y en las prestaciones de dispositivos basados en cerámicas abriendo la puerta al desarrollo de nuevos sistemas SOC para aplicaciones a las que hasta ahora no podía cumplir con los
requerimientos deseados, como el transporte marítimo o aéreo”.
La iniciativa forma parte de un Proyecto Importante de Interés Común Europeo (IPCEI) denominado Tecnopropia (dotado con 25 millones de euros), liderado y cofinanciado por la empresa de electrolizadores H2B2 y con fondos Next Generation procedentes del PRTR. A su vez, el laboratorio se complementa con la financiación de proyectos internacionales en curso en IREC, como CLEANHYPRO, HYP3D, COMECOCO2 y H2SHIFT. La inversión inicial prevista en esta línea piloto es de 2 millones de euros.
Hasta la fecha, IREC ya ha producido los primeros dispositivos en el laboratorio y trabaja en el establecimiento de colaboraciones estratégicas con empresas del sector, desde grandes corporaciones (H2B2, 3Dceram, AMES, Viver Clean Tech) hasta pequeñas empresas como (AESA, Nano4Energy, M-reformer).La iniciativa facilitará la entrada del hidrógeno en el mercado estatal y contruibuirá a democratizar el acceso a tecnologías energéticas más sostenibles.
El desarrollo de esta línea piloto responde al creciente volumen de inversiones en infraestructuras destinadas al despliegue de la economía del hidrógeno. En esta dirección, IREC tiene prevista la creación de Oxhyd Energy, una spin-off dedicada a la comercialización de pilas de combustible SOC como elemento clave en la transición energética.
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Las tecnologías SOC ofrecen una doble ventaja, al poder funcionar tanto como pilas de combustible (utilizando hidrógeno para generar electricidad), como electrolizadores (produciendo hidrógeno para almacenar energía). De igual manera, al estar basadas en materiales cerámicos y operar a altas temperaturas, los dispositivos pueden ahorrar hasta un 25% de energía dedicada a la generación de hidrógeno, ofreciendo más eficiencia que las actuales celdas poliméricas.
Por último, desde IREC, apuntan que la capacidad de fabricación actual de Merce Lab se estima en 2 MW/año, multiplicando por cuatro la densidad de potencia de los dispostivos finales en comparación con las tecnologías comerciales existentes. Con ello, se calcula un coste aproximado de 800 €/kW que permitiría rebajar el precio del hidrógeno por debajo de los 4 €/kg.
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