Testeo electroquímico de electrodos para el desarrollo de electrolizadores de agua basados en membranas de intercambio aniónico
Dpto. Ingeniería Química. Facultad Ciencias y Tecnologías Químicas
Investigador: Antonio de Lucas Consuegra (Investigador Principal), Amaya Romero Izquierdo, Fernando Dorado Fernández, Paula Sánchez Paredes, María Luz Sánchez Silva, Ana Raquel de la Osa Puebla, Ester López Fernández, Celia Gómez Sacedón, Verónica Rodríguez Pintor
Descripción de la innovación
Actualmente la sociedad tiene un gran reto medioambiental y energético por delante. El uso de combustibles fósiles como principal fuente de energía libera una gran cantidad de CO2 y otros gases contaminantes y de efecto invernadero. Como alternativa sostenible, se propone el uso de hidrógeno verde como un combustible limpio, ya que su uso no generaría dichos gases.
El hidrógeno verde puede obtenerse mediante la descomposición electroquímica de la molécula de agua cuando ésta es sometida a una corriente eléctrica (electrólisis). Así bien, el aporte eléctrico para producir este hidrógeno procedería de energías renovables (solar, eólica, etc).
Este proyecto se ha centrado en el estudio y optimización de los diferentes componentes y condiciones de operación de un electrolizador. El electrolizador puede ser de varios tipos, en este proyecto se ha trabajado con un electrolizador basado en membrana aniónica. La membrana y los electrodos son el corazón del electrolizador. El objetivo principal es la investigación de nuevos electrodos preparados mediante tecnología de Magnetron Sputtering (realizado en colaboración con investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla) la cual tiene numerosas ventajas respecto a la fabricación de electrodos convencionales. A parte de su realización, estos electrodos se testean con gran variedad de pruebas físico- químicas y electroquímicas.
Antecedentes
Los resultados y realización de este proyecto surgen de una investigación previa que dio lugar a la tesis “Development of Nanostructured electrodes by Magnetron Sputtering for anion Exchange membrane water electrolysis”. En ella se consiguió por primera vez la deposición por MS de electrodos con diferentes elementos químicos y con un preciso control de la microestructura.
Se estudiaron multitud de influencias que afectan al rendimiento de los electrodos: composición química, nanoestructura química, espesor de los catalizadores, etc.
Los valores obtenidos con algunos de estos electrodos reportaron hasta una mejora 10 veces mayor que la de otros trabajos de investigación.
Impacto Económico y Social
La implantación de esta tecnología pretende contribuir a la descarbonización de la energía y al desarrollo de sistemas de almacenamiento energético renovable, mediante la utilización de hidrógeno verde. El desarrollo de nuevos electrolizadores con elevados rendimientos y bajo coste contribuirían al desarrollo de una nueva economía del hidrógeno impulsando la creación de nuevos empleos. Esto permitiría fomentar el desarrollo de infraestructuras sostenibles y promover la innovación y desarrollo tecnológico. Su consecución, posicionaría a nuestra sociedad como promotor de economías capaces de contribuir a la resolución del problema energético actual.
Colectivos de interés: Administración pública, Ciudadania, Empresas
CNAE a 2 dígitos: 09 - Actividades de apoyo a las industrias extractivas
Comunidad Autónoma: Castilla-La Mancha
Rama: Ingeniería y Arquitectura
Año: 2024