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Avances en el uso de hidrógeno, obtenido a partir de agua, para generar electricidad y calefacción en hogares



Investigadores del Grupo TecEner, de la Universidad CEU Cardenal Herrera de Valencia, el LIFTEC-CSIC, de la Universidad de Zaragoza y la Universidad del País Vasco, y el Institut de Robòtica i Informàtica Industrial CSIC-UPC, de la Universidad Politécnica de Cataluña, continúan avanzando en la puesta en marcha de un sistema de cogeneración de energía eléctrica y térmica adaptado al uso doméstico, empleando hidrógeno como combustible. En esta nueva fase del proyecto, denominado “MICA-PEM”, han incorporado un electrolizador al prototipo de vivienda sostenible SMLsystem, que emplean como banco de pruebas en la CEU UCH, para transformar el agua en hidrógeno utilizando energía solar. Con el hidrógeno como combustible limpio, se alimenta una pila PEM de alta temperatura, para cogenerar la electricidad y el calor necesarios para el consumo de un hogar medio.

El electrolizador instalado en la vivienda SMLsystem de la CEU UCH es un desarrollo tecnológico de la empresa andaluza H2B2 Electrolysis Technologies, colaboradora del proyecto MICA-PEM. Su sistema de electrólisis de tipo PEM utiliza una tecnología similar a la pila de combustible para la cogeneración, es decir, dispone de unas membranas poliméricas apiladas (stack) capaces de separar, mediante electricidad, el hidrógeno del agua, alcanzando un 99,999% de pureza final en el hidrógeno. Este stack ha sido desarrollado por la empresa Giner ELX, participada por H2B2 y ubicada en Newton, junto al Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Cogenerar electricidad y calor, sin residuos

La instalación de este innovador electrolizador, que ha liderado el profesor de la CEU UCH Jordi Renau, asistido por Manuel Rodríguez, de H2B2, permitirá testar, en la siguiente fase del proyecto, si la producción de hidrógeno in situ mediante excedentes energéticos permite mejorar el balance de energía en los edificios, minimizando la dependencia energética exterior y reduciendo, al mismo tiempo, las emisiones contaminantes, mediante el uso de tecnologías de cogeneración basadas en pilas de combustible de hidrógeno, en cuyo desarrollo también trabaja en paralelo el equipo investigador. Según destaca Renau, “el objetivo es que la cogeneración mediante pila de combustible logre producir en las proporciones adecuadas energía eléctrica y térmica adaptadas a las necesidades de consumo energético de una vivienda tipo, y no a las de la industria, como sucede con los sistemas de cogeneración actuales, diseñados fundamentalmente para generar energía térmica, mientras que la electricidad se obtiene solo como energía residual”.

Con estos avances en la producción de energía de forma alternativa, el proyecto “MICA-PEM” persigue que la electricidad y el calor generados con este nuevo sistema de cogeneración adaptado a las necesidades domésticas pueda alimentarse solo con hidrógeno como combustible limpio, producido a partir de agua mediante un electrolizador alimentado a partir de energía solar fotovoltaica. “El objetivo final es lograr que el consumo eléctrico y la calefacción de los hogares no genere ningún tipo de residuo contaminante para el medio ambiente”, destaca el profesor de la CEU UCH.

Equipo investigador

El equipo español que desarrolla el proyecto MICA-PEM está integrado por investigadores del Grupo TecEner, que lidera en la Universidad CEU Cardenal Herrera de Valencia el profesor Fernando Sánchez y del que forman parte los investigadores Jordi Renau, Víctor García Peñas, Luis Doménech, Pedro Verdejo, Antonio Real, Alberto Giménez y José Vicente Navarro. Junto a ellos, desarrollan este proyecto miembros del Laboratorio de Investigación en Fluidodinámica y Tecnologías de la Combustión (LIFTEC), del CSIC-Universidad de Zaragoza-Universidad del País Vasco, y también miembros del Instituto de Robótica e Informática Industrial de la Universidad Politécnica de Cataluña, en Barcelona. El desarrollo de este nuevo sistema de cogeneración doméstica alimentado con hidrógeno como combustible limpio cuenta con financiación del Plan Nacional de I+D+i del Ministerio de Economía y Empresa español (Ref DPI2015-69286-C3-3-R MINECO/FEDER).

 



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