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PROMETEO: Hydrogen PROduction by MEans of solar heat and power in high TEmperature Solid Oxide Electrolysers

PROMETEO tiene como objetivo la producción de hidrógeno verde empleando calor y electricidad de origen renovable, mediante electrólisis de alta temperatura en áreas con precios bajos de la electricidad asociados a la energía fotovoltaica o eólica.

Los electrolizadores de óxido sólido (SOE) son una tecnología altamente eficiente que emplea calor y electricidad en la descomposición de agua produciendo hidrógeno, generalmente validada en funcionamiento en régimen estacionario. Sin embargo, es posible que el calor para la generación de vapor no esté disponible para el funcionamiento del SOE cuando el precio de generación eléctrico es bajo (por ejemplo, fuera de las zonas pico de contribución de la energía fotovoltaica o eólica a la red). Por lo tanto, el reto es optimizar el acoplamiento de la SOE con dos fuentes intermitentes: la electricidad renovable no gestionable y el calor solar procedente de sistemas solares de concentración (CS) con almacenamiento de energía térmica (TES), para suministrar la energía térmica cuando la electricidad está disponible.

En PROMETEO se desarrollará un sistema optimizado completamente integrado, donde el SOE combinado con el TES y otros componentes auxiliares, convertirán de manera eficiente las fuentes de calor y energía intermitentes en hidrógeno. El diseño se realizará con el objeto de responder a diferentes criterios, como las necesidades de los usuarios finales, aspectos de sostenibilidad, de regulación y seguridad, y problemas de dimensionamiento e ingeniería.

Los actores de la cadena de valor desempeñarán un papel clave dentro del consorcio: desde desarrolladores y centros de investigación, hasta el proveedor de electrolizadores, el integrador de sistemas y los usuarios finales.

Un prototipo modular totalmente equipado con un SOE de al menos 25 kWe (aproximadamente 15 kg / día de producción de hidrógeno) y un TES (para operación de 24 horas) será diseñado, construido, alimentado eléctrica y térmicamente en condiciones representativas de una situación real (TRL 5). Se prestará especial atención al funcionamiento con carga parcial, los transitorios y los períodos de espera en caliente.

Los usuarios finales industriales llevarán a cabo a estudios tecno-económicos y de sostenibilidad considerando una tecnología a escala comercial (hasta 100 MW) en escenarios de conexión/desconexión de la red eléctrica y diferentes aplicaciones finales, como la estabilización de la red, power-to-gas e hidrógeno como materia prima para la industria química y de fertilizantes.

Participantes: Agenzia Nazionale Per Le Nuove Tecnologie L'Energia e lo Sviluppo Economico Sostenibile (Coordinador) (ENEA), Capital Energy S.L (Capital Energy); Fondazione Bruno Kessler (FBK), Solidpower SA (SP), Fundacion IMDEA Energía (IMDEA Energy), SNAM S.P.A (Snam S.P. A)., Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (EPFL), NextChem Srl. (NextChem), Stamicarbon B.V. (Stamicarbon).
Entidad financiadora/Programa: Este proyecto ha recibido financiación la Empresa Común de Pilas de Combustible e Hidrógeno 2 (The Fuel Cells and Hydrogen 2 Joint Undertaking, JU), bajo el contrato Nº 101007194. Esta Empresa Común recibe el apoyo del Programa Marco de Investigación e Innovación de la Unión Europea Horizonte 2020, y de Hydrogen Europe and Hydrogen Europe Research.
Convocatoria: H2020-JTI-FCH-2020-1 (Topic: FCH-02-2-2020 Highly efficient hydrogen production using solid oxide electrolysis integrated with renewable heat and power).
Tipo de Acción: Acción de Investigación e Innovación (RIA)
Periodo: enero 2021-junio 2024
Investigador Principal: Dr. Manuel Romero