ENDURE

Los electrolizadores alcalinos actuales suelen funcionar a tensiones superiores a 2 V/celda, lo que corresponde a un consumo de energía del electrolizador >54 kWh/kg. La incorporación de metales del grupo del platino (PGM) en los recubrimientos de los electrodos suele mejorar el rendimiento (la denominada electrólisis alcalina intensificada), pero su limitada disponibilidad y elevado coste dificultan enormemente su uso. Como alternativa, recientemente se ha demostrado un rendimiento excelente que se aproxima al común de los electrolizadores PEM utilizando electrodos estructurados en 3D sin PGM. Los electrodos 3D garantizan una cinética electroquímica rápida, y buen transporte de materia, es decir, la eliminación efectiva de burbujas y el transporte de KOH pueden empezar a limitar gravemente el rendimiento global de la celda. Aunque se ha reportado de un excelente rendimiento a corto plazo de los electrodos basados en espuma de Ni con estructura 3D, se desconoce el rendimiento a largo plazo y el comportamiento de degradación de estas estructuras de electrodos. La degradación de los electrodos no sólo afecta negativamente a la eficiencia de la pila del electrolizador, sino también a la eficiencia de todo el sistema. La degradación también afecta negativamente al CAPEX: debido a la degradación, aumenta la cantidad de calor residual que es necesario eliminar de la pila, lo que significa que los componentes del electrolizador (bombas, intercambiadores de calor, separadores, rectificadores, transformadores, enfriadores) deben sobredimensionarse significativamente. El objetivo principal de ENDURE es llevar el rendimiento y la durabilidad de los electrolizadores alcalinos a un nuevo nivel. Más concretamente, reducir drásticamente la tasa de degradación y aumentar la eficiencia de las celdas y stacks alcalinos mediante el desarrollo de electrodos de transporte monolíticos porosos estructurados jerárquicamente, mediante mejoras de diseño/materiales a nivel de stack y mediante procedimientos de ensayo acelerados. Si se consigue este objetivo, se obtendrían dos beneficios 1) menores gastos de explotación gracias a un menor consumo de energía a lo largo de la vida útil del electrolizador; 2) menores gastos de capital gracias a un menor sobredimensionamiento de los componentes necesarios para el balance de la planta. Ambos factores influirían positivamente en el coste nivelado del hidrógeno (LCOH). Como enfoque novedoso, los socios del proyecto también acordarán protocolos de ensayo comunes (armonizados) para llevar a cabo ensayos a nivel de celda y de stack. Los protocolos se basarán en gran medida en los protocolos de ensayo armonizados desarrollados por la JRC, pero también ampliará el alcance del protocolo existente para incluir recomendaciones sobre los ensayos a nivel de stack.