SOFC4GREENGRID: Desarrollo e integración de pilas de combustible de óxido sólido en microrredes basadas en hidrógeno verde

Indicadores y procesos de mejora

Teniendo en cuenta los retos actuales a los que se enfrenta el sector con respecto a este tipo de sistemas, su optimización se lleva a cabo fijando unos marcadores de obligatorio cumplimiento que engloben a los factores más críticos. Estos son:

Indicador 1: Mejora de un 10% frente a referencias comerciales de la potencia generada por unidad de área (W/cm2) en celdas unidad y stack SOFC 2 kW.
Indicador 2 :Mejora de un 5% frente a referencias comerciales de la eficiencia eléctrica del sistema SOFC 50 kW.
Indicador 3: Síntesis y utilización de materiales innovadores con elementos no estratégicos para el cátodo cuya resistencia específica de área sea menor de 0.2 W·cm-2 a 700ºC.

Cuantificación/Estimación reducción consumo

La pila de combustible de óxido sólido (SOFC) es un sistema que no consume electricidad, sino que produce esta directamente mediante una reacción electroquímica al oxidar un combustible (H2 verde).

Al ser un dispositivo de conversión electroquímica, convierte la energía química almacenada en el hidrógeno renovable correspondiente en electricidad y calor sin la necesidad de combustión. Por ello, la reducción de consumo energético es del 100%.

Cuantificación/Estimación reducción emisiones CO2

La eficiencia del 70% mencionada es bastante significativa, este valor indica que la pila de combustible es capaz de aprovechar una gran parte de la energía contenida en el hidrógeno renovable (60-80%) para producir electricidad.

Además, aparte de generación de electricidad a través de la correspondiente reacción electroquímica genera también agua como subproducto sin generar ningún tipo de emisiones contaminantes.

Por todo ello, este sistema tan sofisticado permite reducir de forma drástica las emisiones de contaminantes además de reducir nuestra dependencia energética de combustibles fósiles. Por ello, uno de los objetivos principales es dar lugar al prototipo y una vez validadas sus características y correcto funcionamiento escalar su producción de manera notable.

Innovación aplicada y buenas prácticas

1. Desarrollo de pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) con materiales innovadores y su integración en microrredes lo que permite una mayor autonomía energética y una reducción de la dependencia de combustibles fósiles.

2. Estimulación del desarrollo de soluciones innovadoras en los diferentes sistemas de energías renovables existentes para la optimización de su almacenamiento e integración segura en redes eléctricas crecientemente digitalizadas y descentralizadas.

3. Compromiso de todas las empresas y organizaciones involucradas en el proyecto con la difusión de los resultados obtenidos, lo que contribuye a la mejora de la imagen de marca y a la promoción del hidrógeno verde como combustible sostenible del futuro.

4. Estimulación del desarrollo de soluciones que permitan disminuir la dependencia de materiales críticos, lo que contribuye a la sostenibilidad y a la reducción de los impactos ambientales y sociales asociados a la extracción y producción de estos materiales

Uso de tecnologías (TICs)

Las principales tecnologías involucradas son:

1. Pilas de combustible de óxido sólido (SOFC): son dispositivos electroquímicos que convierten la energía química del hidrógeno y el oxígeno en electricidad y agua. Las SOFC tienen varias ventajas, como una alta eficiencia energética, una baja emisión de contaminantes y una mayor autonomía energética en comparación con otras tecnologías de generación de energía.

2. Microrredes: son sistemas de generación, almacenamiento y distribución de energía eléctrica que pueden operar de manera autónoma o conectados a la red eléctrica convencional. Las microrredes permiten una mayor flexibilidad y resiliencia en la gestión de la energía y pueden integrar diferentes fuentes de energía renovable.

En cuanto a la facilidad de uso e implementación, las tecnologías involucradas en el proyecto SOFC4GreenGrID presentan algunos desafíos técnicos y económicos que deben ser abordados para su implementación a gran escala.