Descripción del proyecto
EL PROYECTO VALIDSOEC PRETENDE CONTRIBUIR SUSTANCIALMENTE AL DESARROLLO DE PROTOTIPOS DE ELECTROLIZADORES EN ESTADO SOLIDO (SOEC, POR SUS SIGLAS EN INGLES) ESTABLES SIGUIENDO DOS APROXIMACIONES COMPLEMENTARIAS: EL ANALISIS EXPERIMENTAL Y EL DESARROLLO DE UN MODELO TEORICO PREDICTIVO. EL OBJETIVO DEL SUBPROYECTO ES ESTABLECER UNA PLATAFORMA QUE PERMITA TESTEAR Y COMPARAR NUEVOS MATERIALES PARA SOEC, PREVIAMENTE VALIDADOS A ESCALA DE LABORATORIO, EN UNA ESCALA MAYOR, LLEGANDO A SU IMPLEMENTACION EN CELDAS CON TAMAÑOS COMERCIALIZABLES. ESTO REPRESENTA EL PRIMER PASO PARA EL DESARROLLO DE SOEC AVANZADOS BASADOS EN MATERIALES PROPIOS, PARA UNA PRODUCCION EFICIENTE Y VIABLE DE HIDROGENO RENOVABLE. PARA ELLO, EN PRIMER LUGAR SE PLANTEA REALIZAR UN ANALISIS DE MERCADO DE LA TECNOLOGIA SOEC, INCLUYENDO MATERIALES, CELDAS Y STACKS, COMO BASE SOBRE LA CUAL PLANTEAR CUALQUIER INNOVACION A ESCALA TANTO DE MATERIALES COMO DE DISPOSITIVO. ESTE APARTADO INCLUIRA LA VALIDACION EXPERIMENTAL Y LA COMPARATIVA DE CELDAS Y STACKS SOEC COMERCIALES, CENTRANDOSE PRINCIPALMENTE EN EL ANALISIS DEL RENDIMIENTO INICIAL DE LA CELDA Y SU ESTABILIDAD A LARGO PLAZO. EL TAMAÑO DE CELDA PRE-ESTABLECIDO SERA DE 10X10 CM2 Y LAS CELDAS SE TESTEARAN ELECTROQUIMICAMENTE BAJO DIFERENTES CONDICIONES DE OPERACION (INCLUYENDO TEMPERATURA, PRESION Y GASES DE PARTIDA). LA EVALUACION DE RENDIMIENTO SE BASARA EN MEDIDAS DE CURVAS DE POLARIZACION, EVOLUCION DEL VOLTAJE DE LA CELDA CON EL TIEMPO Y ESPECTROSCOPIA DE IMPEDANCIAS. EN PARALELO, EL PROYECTO PLANTEA LA CONSTRUCCION DE UN MODELO TEORICO DE SOEC A DIFERENTES ESCALAS DE TAMAÑO Y DE TIEMPO. EL MODELO CONTEMPLA LA OPTIMIZACION DE ASPECTOS CONCERNIENTES A DIFERENTES NIVELES DEL DISPOSITIVO SOEC, COMO SON LA CELDA UNIDAD (MICROESTRUCTURA DE LOS ELECTRODOS, CONDICIONES DE OPERACION O EFECTOS DE CONTAMINANTES), EL STACK (GEOMETRIA Y GESTION DE LA TEMPERATURA) O EL SISTEMA COMPLETO (INCLUYENDO BALANCE DE PLANTA Y SU INTEGRACION CON FUENTES RENOVABLES). SE PRESTARA ESPECIAL ATENCION A LA EVOLUCION DEL DISPOSITIVO CON EL TIEMPO, INCLUYENDO PARAMETROS COMO LA PERDIDA DE CAPACIDAD O LA DEGRADACION DE LA CELDA. EL PROCESO DE SIMULACION SE BASARA TANTO EN METODOS DE DINAMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL COMO DE MODELIZADO DE SISTEMAS, EN FUNCION DE LA ESCALA DE APLICACION. CABE DESTACAR QUE DENTRO DEL PROYECTO, HABRA UN IMPORTANTE INTERCAMBIO DE INFORMACION ENTRE LA PARTE EXPERIMENTAL Y LA TEORICA, YA QUE EL MODELIZADO DEL DISPOSITIVO SOEC SE ALIMENTARA DE DATOS PROVENIENTES DEL ANALISIS EXPERIMENTAL. DE ESTA FORMA, SE PRETENDE VALIDAR EXPERIMENTALMENTE EL MODELO INICIAL DESARROLLADO MEDIANTE SIMULACIONES Y A SU VEZ ENRIQUECER EL MODELO TEORICO INCORPORANDO ESTOS DATOS, COMO BASE PARA LA GENERACION DE CAPACIDADES DE MACHINE LEARNING EN EL FUTURO.MAS ADELANTE, ESTOS AVANCES EXPERIMENTALES Y TEORICOS SERVIRAN COMO REFERENCIA PARA EL ANALISIS DE LOS NUEVOS MATERIALES DE ELECTRODO DE OXIGENO DESARROLLADOS EN EL MARCO DEL PROYECTO RESOECOX, ASI COMO SU INTEGRACION EN CELDAS SOEC DE GRAN SUPERFICIE. PARA ELLO, SE SELECCIONARAN LOS MATERIALES MAS PROMETEDORES EN FUNCION DE SU RENDIMIENTO A ESCALA DE LABORATORIO Y SE TRANSFERIRAN A CELDAS MAS GRANDES (10X10 CM2), MEDIANTE DEPOSITO POR SERIGRAFIA. ESTOS NUEVOS PROTOTIPOS DE CELDA PRE-COMERCIAL SE EVALUARAN ELECTROQUIMICAMENTE Y SE COMPARARAN FRENTE A LAS REFERENCIAS OBTENIDAS CON CELDAS COMERCIALES, COMO PRE-REQUISITO PARA UNA FUTURA COMERCIALIZACION.