Descripción del proyecto
EL USO DEL HIDROGENO COMO VECTOR ENERGETICO ES UNA ALTERNATIVA INTERESANTE PARA HACER FRENTE A LA DEMANDA ENERGETICA EUROPEA, YA QUE PUEDE OBTENERSE MEDIANTE LA ELECTROLISIS DEL AGUA. ACTUALMENTE, LA MEMBRANA DE INTERCAMBIO DE PROTONES (PEM) ES LA TECNOLOGIA DOMINANTE EN LOS ELECTROLIZADORES A PESAR DE UTILIZAR ELECTROCATALIZADORES BASADOS EN METALES NOBLES QUE SON COSTOSOS Y ESCASOS, Y PUEDEN SUPONER HASTA EL 50% DEL COSTE TOTAL DEL SISTEMA. POR TANTO, SU SUSTITUCION ES CRUCIAL PARA IMPLEMENTAR LA ECONOMIA DE HIDROGENO Y ALCANZAR LAS METAS ESTABLECIDAS EN LAS PRIORIDADES DEL PROGRAMA DE LA UE Y LA ESTRATEGIA ESPAÑOLA DE CIENCIA, TECNOLOGIA E INNOVACION (EECTI 2021-2027). SIN EMBARGO, EL PRINCIPAL INCONVENIENTE DE LOS ELECTROCATALIZADORES LIBRES DE METALES NOBLES ES SU BAJO RENDIMIENTO EN LAS PEM, DEBIDO A LA NATURALEZA ACIDA DE ESTAS MEMBRANAS, LO QUE HACE ESENCIAL REALIZAR CAMBIOS QUIMICOS OPERATIVOS EN ESTOS DISPOSITIVOS. EN ESTE SENTIDO, SE HA DESARROLLADO UNA TECNOLOGIA, BASADA EN MEMBRANAS DE INTERCAMBIO ANIONICO (AEM). LA INVESTIGACION EN AEM COMENZO HACE APENAS UNA DECADA, POR LO QUE ESTA TODAVIA EN DESARROLLO, SIENDO EL DISEÑO DE LOS ELECTROCATALIZADORES, ASI COMO SU TRANSFERENCIA DESDE LAS PRUEBAS DE LABORATORIO HASTA LA VALIDACION EN UNA CELDA PROTOTIPO, LOS PRINCIPALES DESAFIOS. POR LO TANTO, EL OBJETIVO CIENTIFICO DEL PROYECTO COMPOSITES A BASE DE AEROGELES METALICOS Y AEROGELES DE CARBONO PARA LA PRODUCCION DE HIDROGENO VERDE A PARTIR DE LA ELECTROLISIS DE AGUAS RESIDUALES (2GELS4H2) ES DESARROLLAR NUEVOS ELECTROCATALIZADORES DE BAJO COSTE PARA LA PRODUCCION SOSTENIBLE DE HIDROGENO VERDE A PARTIR DE AGUAS RESIDUALES UTILIZANDO AEMS. PARA ELLO, ESTE PROYECTO PROPONE LA SINTESIS ASISTIDA POR MICROONDAS DE MATERIALES COMPUESTOS POR AEROGELES METALICOS (TMA) Y AEROGELES DE CARBONO (CA) OBTENIDOS A PARTIR DE PRECURSORES SOSTENIBLES, CAPACES DE CATALIZAR LAS REACCIONES ELECTROQUIMICAS QUE TIENEN LUGAR EN UNA ELECTROLIZADOR (REACCION DE EVOLUCION DE HIDROGENO (HER) Y OXIGENO (OER)), SIENDO LA PRIMERA VEZ QUE ESTOS MATERIALES SE SINTETIZAN MEDIANTE CALENTAMIENTO POR MICROONDAS Y SE UTILIZAN COMO ELECTROCATALIZADORES PARA LA ELECTROLISIS DE AGUAS RESIDUALES. EL TRABAJO DEL PROYECTO SE CENTRARA EN I) LA PREPARACION Y FUNCIONALIZACION MEDIANTE CALENTAMIENTO POR MICROONDAS DE COMPOSITES TMA/CA CON PROPIEDADES FISICOQUIMICAS DISEÑADAS A MEDIDA, II) LA EVALUACION DEL RENDIMIENTO ELECTROQUIMICO DE LOS ELECTROCATALIZADORES Y III) LA TRANSFERENCIA DE TECNOLOGIA DESDE EL LABORATORIO (TRL3) HASTA SU IMPLEMENTACION EN UN PROTOTIPO (TRL4). SE ESPERA QUE EL EXITO DE LOS OBJETIVOS DEL PROYECTO PERMITA DESARROLLAR ELECTROCATALIZADORES PARA LA ELECTROLISIS DE AGUAS RESIDUALES QUE IGUALEN O SUPEREN LA PRODUCCION DE HIDROGENO VERDE CON LOS DISPOSITIVOS ACTUALES, CON UNA ESTABILIDAD ELECTROQUIMICA SUPERIOR AL 90%, UN COSTE UN 20% INFERIOR A LOS ELECTROCATALIZADORES BASADOS EN METALES NOBLES, Y QUE PERMITAN AUMENTAR LA EFICIENCIA DE LOS ELECTROLIZADORES EN UN 10%. 3D NANOESTRUCTURAS\ENERGIA RENOVABLE\ECONOMIA DE HIDROGENO\ELECTROLIZADORES\ELECTRODOS\FUNCIONALIZACION\METALES\MATERIALES DE CARBONO\AEROGELES