Repsol y la estadounidense Power to Hydrogen (P2H2) han completado una prueba piloto para comprobar el rendimiento de la tecnología híbrida de electrólisis con membrana de intercambio aniónico (AEM) de esta última, orientada a la producción de hidrógeno renovable a gran escala.
El proyecto, llevado a cabo a través del hub de innovación industrial All4Zero de Repsol, analizó durante más de 1.250 horas un stack comercial de electrolizadores AEM de P2H2, sometido a ensayos de rendimiento, durabilidad y operación con distintos perfiles de carga.
Según ambas compañías, los resultados obtenidos superaron los objetivos iniciales en términos de eficiencia, flexibilidad y vida útil, y apuntan a una durabilidad del sistema superior a las 50.000 horas, entre cinco y diez veces por encima de los estándares actuales de la industria de electrólisis AEM.
La validación se llevó a cabo con un stack corto formado por cinco celdas comerciales y registró una degradación irreversible de 2 milivoltios por kiloamperio-hora durante las 1.250 horas de operación, manteniendo un voltaje medio de celda prácticamente estable desde el arranque hasta el final de las pruebas.
Además, el sistema logró una pureza de hidrógeno de hasta el 99,9% directamente desde el stack, con una presión de funcionamiento de 30 bares, y mostró un comportamiento estable en todo el rango de operación, entre dos y 30 bares.
Operación con renovables y respuesta ultrarrápida
El protocolo de All4Zero contempló ciclos de carga repetidos entre el 40% y el 100%, perfiles de operación variables basados en condiciones reales y ensayos de presión, con el objetivo de evaluar la capacidad del electrolizador para trabajar de forma fiable junto a fuentes renovables intermitentes.
P2H2 subrayó que su tecnología proporciona una respuesta a los cambios de carga inferior a 50 milisegundos y utiliza una ruta de materiales sin iridio ni sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS), dos elementos con los que pretende reducir tanto los costes de inversión como la dependencia de materias primas críticas frente a los sistemas convencionales de electrólisis con membrana de intercambio de protones (PEM).
Reducción del coste del hidrógeno renovable
De acuerdo con las estimaciones de P2H2, elaboradas a partir de datos específicos de Repsol y del marco H2A-Lite del Departamento de Energía de Estados Unidos, su tecnología podría situar el coste nivelado de producción de hidrógeno en unos 3,86 dólares por kilogramo, alrededor de un 16% menos que los electrolizadores convencionales.
En escenarios optimizados de suministro renovable mediante contratos híbridos de compraventa de energía (PPA), el coste podría reducirse hasta aproximadamente 2,82 dólares por kilogramo, según la compañía.
Siguiente fase: proyectos de hasta 1 MW
Tras los buenos resultados del piloto, Repsol y P2H2 analizan ahora el desarrollo de una demostración a mayor escala, de entre 500 kilovatios y un megavatio de potencia, como paso previo a una posible implantación industrial.
Esta actuación se integra en el objetivo de Repsol de alcanzar entre 600 y 800 megavatios de capacidad de producción de hidrógeno renovable en 2030.
P2H2, por su parte, señaló que ya está desplegando sistemas de esta potencia en proyectos en el Puerto de Amberes-Brujas y en colaboración con el centro tecnológico Sintef en Noruega.