H2UPSCALE

Escalat i optimització de components del balance of plant d’un sistema de pila de combustible d’hidrogen d’alta potència

Abstact:

Les piles de combustible de membrana d’intercanvi de protons (PEMFC) es consideren una de les solucions que permeten un transport sostenible a llarg termini; tanmateix, els sistemes existents proporcionen potències elèctriques inferiors als 200 kW.

Per donar resposta a les necessitats del sector del transport pesant, el desenvolupament de la nova generació de sistemes de pila de combustible té com a objectiu obtenir stacks PEMFC duradors amb una potència compresa entre 250 i 500 kW. Per donar suport a aquest desenvolupament, el projecte H2UpScale té com a finalitat dissenyar, construir, provar i validar components clau del BoP per a sistemes PEMFC que generin més de 250 kW de potència elèctrica, adequats per a aplicacions de transport pesant (aviació, marítim, transport per carretera de llarg recorregut).

H2UpScale reuneix 3 centres de recerca, 2 acadèmics i 11 socis industrials, incloent-hi fabricants de BoP i OEMs. El projecte identificarà els requisits específics de cada aplicació, que posteriorment definiran les necessitats, el desenvolupament i l’optimització de 3 estàndards per a arquitectures PEMFC modulars i escalables ≥250kW (arquitectures de subministrament elèctric i dissenys de sistemes de gestió de calor residual).

Els components del BoP en què se centra el projecte inclouen l’ejector d’hidrogen, la bomba de recirculació d’H2, el sensor de fuites d’H2, el compressor d’aire, el filtre d’aire càtode i l’humidificador d’aire, el separador d’aigua, el ressonador d’escapament, l’intercanviador de calor del refrigerant i el medi refrigerant. Els avenços objectiu per als components del BoP inclouen millores d’eficiència i durabilitat, reducció de pes i volum, i simplificació de l’arquitectura.

Els components es dissenyaran per ser compatibles tant amb plataformes d’un únic stack com amb multi-stack, amb escalabilitat i modularitat en ment, facilitant-ne la integració en sistemes d’escala multi-MW. Alguns components del BoP a escala completa es validaran en un banc de proves Hardware-in-the-Loop i es durà a terme una anàlisi tecnoeconòmica de l’impacte potencial dels components desenvolupats en els mercats de transport pesant.

Amb aquests objectius principals, la finalitat d’H2UpScale és proporcionar maons tecnològics crítics que permetin la creació d’un demostrador TRL7 a partir de l’any 2027.

Rol de Leitat en el projecte: