Repsol i l'estadounidenca Power to Hydrogen (P2H2) han completat una prova pilot per comprovar el rendiment de la tecnologia híbrida d'electròlisi amb membrana d'intercanvi aniónic (AEM) d'aquesta última, orientada a la producció d'hidrogen renovable a gran escala.
El projecte, dut a terme a través del hub d'innovació industrial All4Zero de Repsol, va analitzar durant més de 1.250 hores un stack comercial d'electrolitzadors AEM de P2H2, sotmès a assaigs de rendiment, durabilitat i operació amb diferents perfils de càrrega.
Segons ambdues companyies, els resultats obtinguts van superar els objectius inicials en termes d'eficiència, flexibilitat i vida útil, i apunten a una durabilitat del sistema superior a les 50.000 hores, entre cinc i deu vegades per sobre dels estàndards actuals de la indústria d'electròlisi AEM.
La validació es va dur a terme amb un stack curt format per cinc celdes comercials i va registrar una degradació irreversible de 2 milivolts per kiloampere-hora durant les 1.250 hores d'operació, mantenint un voltatge mitjà de cel·la pràcticament estable des de l'arrencada fins al final de les proves.
A més, el sistema va aconseguir una puresa d'hidrogen d' fins al 99,9% directament des del stack, amb una pressió de funcionament de 30 bars, i va mostrar un comportament estable en tot el rang d'operació, entre dos i 30 bars.
Operació amb renovables i resposta ultraràpida
El protocol d'All4Zero va contemplar cicles de càrrega repetits entre el 40% i el 100%, perfils d'operació variables basats en condicions reals i assaigs de pressió, amb l'objectiu d'avaluar la capacitat de l'electrolitzador per treballar de forma fiable juntament amb fonts renovables intermitents.
P2H2 va subratllar que la seva tecnologia proporciona una resposta als canvis de càrrega inferior a 50 milisegons i utilitza una ruta de materials sense iridi ni substàncies perfluoroalquilades i polifluoroalquilades (PFAS), dos elements amb els quals pretén reduir tant els costos d'inversió com la dependència de matèries primeres crítiques davant dels sistemes convencionals d'electròlisi amb membrana d'intercanvi de protons (PEM).
Reducció del cost de l'hidrogen renovable
Segons les estimacions de P2H2, elaborades a partir de dades específiques de Repsol i del marc H2A-Lite del Departament d'Energia dels Estats Units, la seva tecnologia podria situar el cost nivellat de producció d'hidrogen en uns 3,86 dòlars per quilogram, al voltant d'un 16% menys que els electrolitzadors convencionals.
En escenaris optimitzats de subministrament renovable mitjançant contractes híbrids de compravenda d'energia (PPA), el cost podria reduir-se fins a aproximadament 2,82 dòlars per quilogram, segons la companyia.
Següent fase: projectes d' fins a 1 MW
Després dels bons resultats del pilot, Repsol i P2H2 analitzen ara el desenvolupament d'una demostració a major escala, d'entre 500 quilowatts i un megawatt de potència, com a pas previ a una possible implantació industrial.
Aquesta actuació s'integra en l'objectiu de Repsol d'assolir entre 600 i 800 megawatts de capacitat de producció d'hidrogen renovable el 2030.
P2H2, per la seva banda, va assenyalar que ja està desplegant sistemes d'aquesta potència en projectes al Port d'Antwerp-Bruges i en col·laboració amb el centre tecnològic Sintef a Noruega.