Se trata de una ambiciosa iniciativa, de tres años y medio de duración, que persigue desarrollar un prototipo innovador de electrólisis de óxido sólido (SOE) de alta temperatura y que cuenta con una financiación de 2,5 millones de euros de la plataforma público-privada Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU).
ENEA, la Agencia Nacional Italiana para las Nuevas Tecnologías, lidera un consorcio multidisciplinar de nueve socios europeos y, junto a la Fondazione Bruno Kessler (FBK), y en colaboración con el Instituto IMDEA Energía español y el instituto de investigación suizo EPFL, modelizarán dicho prototipo y se ocuparán de su integración con la RES. Por su parte, Capital Energy será el encargado de instalarlo y operarlo en una de sus instalaciones fotovoltaicas.

Capital Energy, compañía energética nacida en 2002 y cuya vocación es convertirse en el primer operador 100% renovable verticalmente integrado de la península ibérica, y el Instituto IMDEA Energía son los dos socios españoles que van a participar en el proyecto europeo Prometeo, cuyo objetivo es desarrollar un prototipo innovador de electrólisis de óxido sólido (SOE) de alta temperatura que utilice calor y energía solar para producir hidrógeno verde de forma continua.

ENEA, la Agencia Nacional Italiana para las Nuevas Tecnologías, la Energía y el Desarrollo Económico Sostenible, será la encargada de dirigir el consorcio multidisciplinar de nueve socios europeos que desarrollará este proyecto. En el marco del mismo, Capital Energy será el encargado de instalar y operar el prototipo diseñado durante el proyecto en una de sus instalaciones fotovoltaicas, mientras que el Instituto IMDEA Energía modelizará el prototipo y se encargará de su integración con la RES, en colaboración con la propia ENEA, la Fondazione Bruno Kessler (FBK) y el instituto de investigación suizo EPFL.

Así funciona Prometeo, el proyecto que quiere descarbonizar los sectores industrial y energético

Los retos que plantea el cambio climático exigen soluciones alternativas a la producción y el uso de fuentes de energía renovables (RES, por sus siglas en inglés) a gran escala, de acuerdo con los objetivos de descarbonización fijados por la Comisión Europea para los años 2030 y 2050.

El hidrógeno verde puede ser una solución prometedora para descarbonizar varios sectores industriales, ya que se trata de un vector energético producido a partir del agua y la electricidad de fuentes de energía renovables -por ejemplo, la solar, la eólica y la hidroeléctrica-, ya que no genera emisiones de dióxido de carbono sino solo vapor de agua.

Sin embargo, su uso en el sector industrial se ve dificultado por el suministro intermitente de la electricidad renovable, que no garantiza la continuidad de la producción de hidrógeno. Este problema puede mitigarse mediante el desarrollo de electrolizadores innovadores que se caracterizan por una mayor eficiencia, fiabilidad y flexibilidad para satisfacer la demanda de energía de distintos sectores.

Para hacer frente a este reto titánico, el proyecto europeo Prometeo propone un sistema innovador basado en la electrólisis de alta temperatura para la producción de hidrógeno verde. El prototipo pretende aprovechar al máximo el calor y la energía generados a partir de fuentes renovables y, en concreto, de la energía solar, para optimizar la producción de hidrógeno verde en función de la demanda energética de tres sectores industriales.

El proyecto utilizará la tecnología del óxido sólido para construir un prototipo de electrolizador de 25 kWe capaz de producir 15 kg de hidrógeno al día. Este prototipo del sistema será modular, con el potencial de ser reproducido a escala industrial de MWe, y combinará el calor renovable y la electricidad para realizar la electrolisis a alta temperatura de forma continua.

El reto consiste en producir hidrógeno verde aun cuando no se disponga de energía renovable directa o cuando su uso sea más barato, como en los casos de excedentes de producción. El proyecto requerirá un sistema innovador para gestionar las fases de producción y regeneración de energía, minimizando la retirada de electricidad de la red de distribución y optimizando la autoproducción a partir de renovables cuando la energía solar no esté disponible.

Un proyecto financiado por la plataforma FCH JU y coordinado por ENEA

El ambicioso reto y el carácter innovador del sistema convencieron a la Unión Europea para financiar el proyecto Prometeo con una dotación de 2,5 millones de euros aportados por la plataforma público-privada Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU).

Para alcanzar los objetivos, el proyecto está dirigido por un consorcio multidisciplinar de socios europeos de los sectores de la investigación y la industria. Coordinado por la ENEA, la PYME italo-suiza SOLIDpower suministrará los electrolizadores de óxido sólido y el sistema de termorregulación; la Fondazione Bruno Kessler (FBK) y la propia ENEA, en colaboración con el IMDEA Energía y el instituto de investigación suizo EPFL, modelizarán el prototipo y su integración con la RES; y la ingeniería y la creación de prototipos correrán a cargo de la sociedad italiana NextChem.

Los usuarios finales potenciales también desempeñarán un papel clave en el proyecto, ya que dirigirán las actividades de I+D para satisfacer las aplicaciones de los usuarios finales: Snam (Italia) contribuirá a equipar Prometeo para la inyección de hidrógeno verde en la red de gas; Capital Energy aportará información para su uso en el almacenamiento químico de la electricidad renovable y Stamicarbon (Países Bajos) apoyará las actividades de desarrollo para el uso de hidrógeno verde en industrias químicas como la producción de amoníaco y fertilizantes.

“El proyecto permitirá avanzar en el desarrollo de tecnologías de generación de hidrógeno verde versátiles que contribuyan a la integración de las energías renovables y a la descarbonización de sectores como el energético e industrial, así como al desarrollo del almacenamiento energético -ha asegurado Beatriz Ruiz, directora de almacenamiento energético Capital Energy-. Además, mejorará la gestión de los activos de generación renovables dotándolos de flexibilidad, mejorando la estabilidad y calidad de la red eléctrica a través de la respuesta que pueda proveerse con esta tecnología y permitiendo gestionar los momentos de alta congestión de red.”

“Será fundamental, en el caso de la electrolisis de alta temperatura, el conseguir una óptima integración de la fuente de energía renovable, térmica y eléctrica, así como de los sistemas de almacenamiento y recuperación de la energía residual -ha afirmado Manuel Romero, director adjunto de IMDEA Energía-. Esperamos que Prometeo permita demostrar un esquema integrado de muy alta eficiencia en la producción de hidrógeno verde.”

1. Las fuentes renovables no programables generan energía y calor intermitentes.
2. La energía solar puede almacenarse para producir vapor a demanda de cara a hacer funcionar el electrolizador de óxido sólido.
3. Cuando se dispone* de energía renovable, el electrolizador funciona con el vapor que se genera fácilmente a partir del sistema de almacenamiento de calor -por ejemplo, bajo coste, excedente de producción, etc.-.
4. El hidrógeno verde se produce para distintos usos: equilibrio de la red eléctrica, inyección en la red de gas, materia prima para una industria química más ecológica.