TNO

TNO – Desarrollo innovador de electrolizadores: se necesita 200 veces menos iridio.

Producido mediante electrólisis utilizando electricidad procedente del sol y el viento, el hidrógeno verde desempeña un papel crucial en la transición energética. El iridio es un material escaso que actualmente es esencial para los electrolizadores que trabajan con la tecnología de membrana de intercambio de protones (PEM) comúnmente utilizada.

Los investigadores de TNO han sido los primeros en desarrollar un método que requerirá 200 veces menos iridio y con el que ya se puede alcanzar un rendimiento del 25% al ​​46% de la generación actual de electrolizadores. Se ha presentado una solicitud de patente para este método.

Lennart van der Burg, experto de TNO, dijo:

El crecimiento esperado del hidrógeno verde de 300 megavatios en 2020 a decenas de gigavatios en 2030 tiene una otra cara.

"Implica una demanda proporcionalmente creciente del escaso iridio para los electrolizadores que habrá que construir".

Investigaciones anteriores de TNO revelaron que la ampliación de la electrólisis podría verse obstaculizada por la disponibilidad extremadamente limitada de recursos escasos, especialmente iridio y platino. Dentro de diez años, la demanda de iridio superará ampliamente su disponibilidad. Además, dependemos de un pequeño grupo de países para su ejecución, con todos los riesgos que ello implica.'

Avance tecnológico

El hecho de que estemos reduciendo el iridio necesario en un factor de 200, mientras alcanzamos ya un promedio de un tercio del rendimiento de los electrolizadores actuales, es un avance tecnológico", afirma Van der Burg. Los investigadores de TNO del laboratorio Faraday de Petten, especializados en electrólisis, colaboraron con colegas del Centro Holst de Eindhoven.

TNO desarrolló anteriormente aquí la tecnología espacial de deposición de capas atómicas (sALD), un método para aplicar capas extremadamente delgadas de materiales funcionales a grandes superficies. Esta tecnología estaba destinada a dar origen a la próxima generación de pantallas de televisores, tabletas y teléfonos inteligentes. El equipo de investigación ahora también ha logrado que la tecnología sea aplicable a los electrolizadores.

“El hecho de que reduzcamos el iridio necesario en un factor de 200 y al mismo tiempo consigamos un rendimiento medio de un tercio del rendimiento de los electrolizadores actuales es un avance tecnológico”, Lennart van der Burg, desarrollador de programas y negocios de TNO

Estabilidad demostrada

TNO ha pasado los últimos dos años experimentando con la tecnología SALD. Los investigadores aplicaron una capa ultrafina de iridio como material catalizador sobre una capa de transporte porosa de titanio, en lugar de sobre una membrana, como es habitual actualmente.

El funcionamiento y estabilidad del nuevo método ha sido comprobado tras diferentes pruebas de laboratorio. Después de las pruebas de estrés iniciales se produjo poca o ninguna degradación. Además, la membrana del electrolizador permanece libre de iridio, lo que facilita su reciclaje y reutilización.

Es necesario ampliar la escala

Junto con un grupo de socios industriales líderes y dentro del programa Voltachem, TNO está trabajando para llevar esta prometedora tecnología del laboratorio a la práctica. Para ello, es necesario ampliar el método a escala piloto para demostrar su funcionamiento en condiciones de la vida real.

“Aún no hemos llegado a ese punto”, advierte van der Burg. “Hemos demostrado que la tecnología funciona en el laboratorio, pero debemos seguir desarrollándola para mejorar su vida útil, su eficiencia y nuestra capacidad de producirla a escala. Anteriormente, TNO y varios otros institutos de conocimiento europeos ya pidieron que se establecieran requisitos sobre el uso de materiales escasos al realizar grandes proyectos piloto”.

"Debería ser posible aplicar la tecnología a gran escala en 2030. Para este año, el objetivo europeo de capacidad instalada de electrólisis se fija en 40 GW, lo que, con suerte, utilizará cantidades mucho menores de materiales escasos".

LEERLas últimas noticias que dan forma al mercado del hidrógeno en Hydrogen Central.

Avance en desarrollo de electrolizadores: se necesita 200 veces menos iridio, 24 de octubre de 2022