Projectes de recerca competitius finançats per entitats externes
Sistemas Avanzados de Poligeneración basados en Hidruros Metálicos para la producción de electricidad, calor, refrigeración, hidrógeno y almacenamiento flexible de energía
Acrònim
POLYMETH
Títol projecte
Sistemas Avanzados de Poligeneración basados en Hidruros Metálicos para la producción de electricidad, calor, refrigeración, hidrógeno y almacenamiento flexible de energía
Referència externa
PID2024-160300OB-I00
Descripció/abstract
El uso de fuentes de energía renovable, y el uso emergente del hidrógeno como vector energético, constituye la base de las estrategias energéticas de la Comisión Europea y de los países miembros para combatir el cambio climático. El almacenamiento de hidrógeno en hidruros metálicos (HMs) ofrece altas densidades de energía volumétrica y alta seguridad. Además, los HMs pueden funcionar como bombas de calor de estado sólido, proporcionando calefacción y/o refrigeración, o también como compresores térmicos. Este proyecto se centra en el desarrollo de soluciones avanzadas de poligeneración altamente integradas energéticamente, basadas en HMs, para suministrar electricidad, calor, refrigeración y almacenamiento flexible de energía. Aunque el uso de HMs para calefacción y refrigeración no es nuevo, este proyecto es pionero en la integración de esta aplicación con el almacenamiento de hidrógeno en un único sistema unificado, que abarca desde la generación de hidrógeno hasta su entrega final. La integración de los HMs en la cadena de valor del hidrógeno presenta importantes oportunidades de optimización energética. Por ejemplo, el calor disipado por los electrolizadores y las pilas de combustible puede aprovecharse para la desorción de hidrógeno; el enfriamiento generado durante la desorción a baja presión puede reducir el consumo de energía en los compresores de hidrógeno; y el calor liberado durante la absorción de hidrógeno a temperaturas medias puede utilizarse para calefacción, entre otras sinergias. Este sistema de poligeneración también funcionará como un sistema de polialmacenamiento, almacenando energía no solo como hidrógenolisto para ser convertido nuevamente en electricidad o para otros usossino también en forma de agua caliente o fría, o en baterías eléctricas para una entrega rápida a corto plazo. Además, el hidrógeno almacenado en los HMs a una presión relativamente alta, y liberado utilizando calor renovable y/o residual, reducirá la demanda de potencia mecánica para la compresión final y la entrega del hidrógeno en estaciones de recarga. Todos los subsistemas estarán interconectados dentro del sistema de poligeneración para mejorar la eficiencia energética y reducir los costos operativos. El proyecto comienza con la identificación y selección de HMs adecuados para este sistema de poligeneración. El desempeño técnico de las distintas configuraciones será evaluado mediante modelos matemáticos incluyendo las propiedades termofísicas de los HMs. Algunas propiedades esenciales para la modelización y análisis del comportamiento transitorio deberán determinarse experimentalmente en el laboratorio de nuestro grupo de investigación. Además de estos ensayos, también se evaluarán equipos comercializados para determinar su idoneidad para este proyecto. Posteriormente, el rendimiento general del sistema se probará a escala de laboratorio para ensayar la operación y el control. El trabajo experimental se llevará a cabo en las instalaciones piloto del grupo, y los datos resultantes se utilizarán para desarrollar una herramienta de simulación que permita evaluar el desempeño del sistema de poligeneración. Finalmente, la herramienta de simulación se aplicará para evaluar el rendimiento del sistema en toda la cadena de valor del hidrógeno, utilizando el simulador de procesos Aspen Plus. Esto incluirá desde la generación de hidrógeno hasta su uso final en pequeñas instalaciones industriales o estaciones de recarga de hidrógeno.
Entitat finançadora
MINISTERIO DE CIENCIA, INNOVACION Y UNIVERSIDADES
Import concedit
181.625,00 €
Logos
Convocatòria
Ayudas a «Proyectos de Generación de Conocimiento» y a actuaciones para la formación de personal investigador predoctoral asociadas a dichos proyectos, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica y de Innovación 2024-2027. Año 2024
Data inici
01-09-2025
Data fi
31-08-2028
Departament/IP
Enginyeria Mecànica/BRUNO ARGILAGUET, JUAN CARLOS; SALAVERA MUÑOZ, DANIEL
