00:07Yuli Betancur, Guerrero, investigadora senior en el área de Hidrógeno CENER.
00:11Muchas gracias por estar hoy aquí con nosotros.
00:13Muchas gracias a ti.
00:14Y Carmen Garijo Fernández, investigadora y más de del Urederra.
00:17También bienvenida a Está Pasando.
00:19Gracias.
00:19Vamos a ver en qué consiste el proyecto H2ON y luego vamos con ellas.
00:33Bueno, el objetivo del proyecto es principalmente abordar uno de los principales retos que tiene la tecnología de electrólisis SOE.
00:43Entre ellos, por ejemplo, el incremento de la vida útil de los materiales de los cuales están hechas las celdas
00:50SOE,
00:52el avance hacia la escalabilidad industrial y, por supuesto, en la reducción de costes de procesado.
01:01El proyecto H2ON nace con la intención de mejorar las tecnologías ya existentes.
01:07En este caso estamos trabajando en la tecnología de electrólisis a alta temperatura para producir hidrógeno verde.
01:21Se han estado realizando algunas exploraciones utilizando diferentes materiales específicamente para la fabricación del electrodo de oxígeno
01:32con el propósito de incrementar esa eficiencia y el rendimiento general del proceso SOE.
01:39Nuestro papel aquí en el H2ON radica en la síntesis, en el desarrollo de estos materiales, desde el diseño,
01:47la producción, que en este caso nos estamos enfocando en el proceso de pirólisis de llama.
01:53Luego también colaboramos con CENER en la parte de distintos métodos para la integración en el sistema final
02:01y luego también en la caracterización.
02:13Debido a las temperaturas a las cuales se trabaja en el proceso SOE, que es alrededor de unos 800 grados,
02:19algunos de estos materiales pueden reaccionar entre sí.
02:22La idea es poder incorporar entre los materiales, entre el electrodo de oxígeno y el electrolito,
02:29una capa barrera que sea bastante densa y que evite esas reacciones no deseadas entre estos componentes.
02:39Uno de los retos que hemos encontrado aquí en Luredera es el desarrollar materiales que mantengan un alto rendimiento,
02:49para las condiciones de operación de esta tecnología para producir hidrógeno verde
02:53y hemos apostado para solventar este reto por una colaboración estrecha junto con los compañeros de CENER
03:02ajustando las líneas de trabajo en función de los resultados que íbamos obteniendo.
03:13Una de las vías que estamos intentando abordar para poder mejorar esta capa barrera
03:22es por un lado intentar diferentes procesos de deposición.
03:29Una de las características importantes de la serigrafía es que nos permite controlar el espesor de las capas que queremos
03:39imprimir.
03:40Entonces, por ejemplo, mediante esta técnica estamos ahora imprimiendo esta capa barrera
03:45y la capa asociada al electrodo de oxígeno.
03:52Es bastante novedoso poder tener unas nanopartículas que están fabricadas a medida,
03:59de acuerdo a nuestras necesidades.
04:01Yo creo que un reto bastante importante para CENER es poder incorporarla en la celda SOEC.
04:06Nos va a permitir diseñar y adaptar de manera adecuada nuevos materiales
04:11que nos permitan una mayor eficiencia en términos generales.
04:16Y esto lo que nos hace es tener sinergias, conocer las capacidades de unos y otros
04:22y afrontar también desafíos o investigaciones más ambiciosas.
04:33Yuli, ¿qué es H2O y qué pretende resolver?
04:37El proyecto H2O es un proyecto de investigación que lo que busca es generar una nueva generación de celdas de
04:46electrolisis SOEC,
04:47que son conocidas como SOEC.
04:49Estas celdas son la unidad base de los electrolizadores
04:53y es en ella donde se produce la separación del agua en hidrógeno y oxígeno
05:00a través de la aplicación de electricidad.
05:05Para lograr el objetivo de generar nuevas celdas en este proyecto,
05:09lo que hacemos es unir tanto las capacidades desde el UREDERRA y CENER
05:13y aportamos también nuestras experiencias.
05:15En nuestro caso en concreto, estamos aportando nuestra experiencia en la tecnología SOEC
05:20y por su parte, el UREDERRA, la experiencia asociada a la síntesis de nanopartículas.
05:26Y a través de esta colaboración, lo que pretendemos es poder generar una investigación de nuevos materiales
05:32y optimizar diferentes capas de las celdas electrolisis.
05:37Y con ello, lo que pretendemos es incrementar el rendimiento,
05:41incrementar también la vida útil de estas celdas
05:44y generar procesos de fabricación que sean más fáciles, escalables.
05:48Y Carmen, ¿qué es el hidrógeno verde y cómo puede aportar a la descarbonización del sistema energético?
05:53Bueno, el hidrógeno verde es aquel que se ha producido empleando energías renovables,
05:59como puede ser energía solar, energía eólica.
06:03Es muy interesante porque se puede utilizar, por un lado, como almacenamiento de energía,
06:10ya sea en forma de hidrógeno o de algún compuesto que lo contenga,
06:14y por otro lado, si lo utilizamos como combustible,
06:18sus emisiones son vapor de agua y puede ser una alternativa a los combustibles fósiles más habituales.
06:24Para intentar aprovechar todo su potencial, necesitamos tecnologías que puedan producirlo de forma eficiente y sostenible.
06:34Además, un punto importante es que sea también en el mercado.
06:40Y luego también es importante que las tecnologías, o sea, necesitamos también tecnologías que puedan almacenarlo
06:48y puedan transportarlo de forma segura.
06:50¿Y en qué consiste, Yuli, la electrólisis de alta temperatura
06:54y qué ventajas tiene respecto a otros sistemas de producción de hidrógeno?
06:58La tecnología de electrólisis de alta temperatura lo que permite es generar hidrógeno a partir de agua
07:06utilizando electricidad y calor.
07:09En concreto, en la tecnología SOEC, se trabaja a temperaturas alrededor de 800 grados
07:14frente a otras tecnologías de electrólisis como la alcalina y la de membrana de intercambio protónico
07:21que trabajan a temperaturas entre los 50 y 90 grados.
07:24Y trabajar a altas temperaturas tiene diversas ventajas.
07:28Entre ellas, que favorece las reacciones electroquímicas,
07:32por otro lado, permite aprovechar el calor para disminuir la cantidad de electricidad necesaria en el proceso.
07:39Y bueno, entre esto, lo que podemos es utilizar nuevos materiales,
07:44en este caso, materiales cerámicos o óxidos,
07:48que en lugar de utilizar, por ejemplo, metales nobles,
07:51que es el caso de los que usan en las otras tecnologías.
07:55Y una característica bastante importante de esta tecnología es su reversibilidad.
08:00En este caso, las mismas celdas pueden ser utilizadas para funcionar en modo electrólisis
08:07y de este modo se genera hidrógeno,
08:09o en modo pila de combustible para generar electricidad a partir de hidrógeno.
08:15Una también característica importante es que entonces esto nos va a permitir
08:19almacenar excedentes de energía renovable en forma de hidrógeno
08:26y posteriormente lo podemos aprovechar utilizando la electricidad.
08:29Uno de los retos es aumentar la vida útil de las celdas.
08:33¿Por qué se degradan y cómo este proyecto puede mejorarlo?
08:35Así es.
08:36Pues como bien comentaba Yuli,
08:40las celdas OEC trabajan en condiciones exigentes.
08:45Las altas temperaturas a las que trabajan,
08:47en torno a los 800 grados, como bien decía Yuli,
08:51favorecen o ayudan a que el proceso sea más eficiente.
08:55Pero también provoca que se puedan dar algunas alteraciones en los materiales que conforman estas celdas.
09:02Estas alteraciones pueden ser a lo mejor cambios estructurales,
09:07también una pérdida de la actividad.
09:09Entonces lo que buscamos y en lo que nos estamos centrando en el proyecto
09:13es mejorar la durabilidad de estos materiales.
09:15Para ello apostamos por los materiales cerámicos,
09:19que son estables tanto químicamente como térmicamente.
09:22Y por otro lado también,
09:24con el método de síntesis que dispone Lurederra,
09:27sintetizamos partículas de pequeño tamaño,
09:30en la escala nanométrica,
09:31y el hecho de trabajar con estas partículas tan pequeñas,
09:34nos permite que al depositarlas sobre los sustratos,
09:38podamos formar capas muy finas y compactas,
09:43y podamos mantener las propiedades de los componentes durante mucho más tiempo,
09:48y así la celda que pueda trabajar de una forma más estable.
09:51¿Y cuáles son esos componentes esenciales de la celda SOEIC?
09:54Sí, la celda SOEIC básicamente tiene tres componentes,
09:58que son el electrodo de hidrógeno, un electrolito, y el electrodo de oxígeno.
10:02Y todos estos componentes están integrados en una celda como la que podemos ver acá.
10:06Entonces, en el electrodo de hidrógeno, que es el que está en esta zona,
10:10el vapor de agua se divide en hidrógeno,
10:15y genera iones oxígeno, los cuales atraviesan el electrolito,
10:19hasta alcanzar el electrodo de oxígeno, que es el que se encuentra en esta zona.
10:22Y allí se produce oxígeno gaseoso.
10:25Pero para poder que esto funcione de manera correcta,
10:29los electrodos tienen que tener características especiales,
10:33en cuanto a su estructura, deben ser porosos,
10:35para permitir el flujo de los gases y facilitar la reacción electroquímica.
10:40Y el electrolito, por su parte, tiene que permitir ese flujo de los iones oxígeno,
10:45pero evitar el intercambio de estos gases.
10:49¿Y qué aporta CENED al proyecto?
10:51Pues nosotros, básicamente, estamos encargados de fabricar la celda SOEIC,
10:57puesto que tenemos una amplia experiencia en esta tecnología de electrólisis.
11:02Estamos también encargados de fabricar y de optimizar la formulación de las tintas.
11:09Uno de los retos principales es poder adaptar estas nanopartículas
11:14que nos suministra el UREDERRA de una forma directa,
11:17y de este modo se va a simplificar el proceso convencional,
11:21y por lo tanto nos va a conducir a reducir considerablemente
11:24tanto los tiempos como los costes de fabricación de las celdas.
11:28¿Y cuál es el papel del UREDERRA en este proyecto?
11:30Nosotros, desde el UREDERRA, nos centramos en el desarrollo y la síntesis
11:35de materiales avanzados, también de partículas cerámicas,
11:39mediante la tecnología de pirólisis de llama.
11:42Buscamos mejorar las prestaciones, la durabilidad de la celda SOEIC.
11:47Como comentaba antes, una de nuestras principales fortalezas
11:53es la tecnología de pirólisis de llama,
11:55para sintetizar estos materiales de escala nanométrica,
11:59y pueden ser, utilizamos y investigamos composiciones muy diversas
12:04y con propiedades controladas.
12:06Por ejemplo, para que os hagáis una idea,
12:10en este proyecto trabajamos con el óxido de cerio, dopado de gadolinio,
12:13luego también empleamos elementos como la cobaltita de estroncio y samario,
12:18son materiales muy específicos y poco habituales.
12:23Lo que nosotros obtenemos de la tecnología son estos polvos,
12:28en este caso es el óxido de cerio dopado de gadolinio,
12:32y aparte de la síntesis, luego lo que hacemos es trabajar
12:37en la incorporación de este polvo en un medio líquido,
12:40para generar tintas.
12:42En este caso colaboramos también con CENER,
12:45y una vez que formulamos estas tintas,
12:48las depositamos sobre el sustrato.
12:50En este caso hay varias técnicas de deposición, de aplicación,
12:56y nosotros en este caso trabajamos con la pulverización por pistola,
13:00con el esprayado, puesto que también nuestro foco
13:02vemos que es una tecnología industrializable,
13:06al final es un objetivo, nuestro objetivo final es también llegar a escalas mayores.
13:11Y aquí pues tenemos unas pastillas depositadas con las nanopartículas,
13:16y vemos que la apariencia es muy similar entre una pastilla no aplicada
13:20y otra con su recubrimiento.
13:22¿Y qué impacto tiene esta investigación para la sociedad?
13:25Bueno, desde el proyecto trabajamos,
13:29investigamos en los materiales que conforman esta celda,
13:33buscando unas mejores prestaciones, una mayor durabilidad,
13:36pero nuestro objetivo final es conseguir que,
13:41intentar mejorar esta tecnología para que luego,
13:44porque creemos que tiene unas aplicaciones muy importantes.
13:48Si conseguimos sintetizar hidrógeno verde de una forma,
13:53mediante un proceso eficiente y también con unos dispositivos duraderos,
13:58es más fácil, será más fácil que lo podamos implementar en la industria.
14:02Hoy en día empleamos fuentes de energía variable,
14:07es decir que en algunas ocasiones hay excedentes de energía,
14:11entonces necesitamos tecnologías que puedan almacenar
14:14ese extra de electricidad, de energía,
14:17y que se pueda utilizar en otros procesos.
14:21Pues Julie, Carmen, muchísimas gracias por estar aquí.
14:23Muchas gracias.
14:24Muchas gracias a ti.
