Descriere proiect: Electroliza PEM a apei reprezintă o tehnologie cheie în vederea tranziției sectorului energetic către hidrogen, ca purtător de energie și stocare a acesteia. Proiectul actual își propune să adapteze procesele de fabricație ale componentelor din partea anodică, astfel încât să se atingă o producție mai rentabilă a electrolizoarelor PEM, din punct de vedere financiar. Totodată, pentru a crește performanța celulei electrolitice, accentul trebuie să fie pus pe reacția OER de la anod, ce este crucială în cadrul electrolizoarelor PEM. Începând cu o tehnica de fabricație similară procesului de obținere a hârtiei, se vor produce colectori de curent și straturi poroase de transport din titan cu o porozitate ridicată. Ulterior, utilizând tehnici de pretratare ca hidrurarea suprafeței titanului și imobilizarea catalizatorului pe baza depunerii galvanice pulsate și/sau procese CVD se dorește reducerea considerabilă a cantității de metale prețioase, utilizate ca și catalizatori, comparativ cu electrozii de ultimă generație. În același timp, proiectul urmărește și dezvoltarea unui protocol de recuperare a metalelor prețioase din catalizatorii uzați. Transferul tehnologic către industrie va fi asigurat de către un partener industrial prezent în consorțiu și un consiliu consultativ bine stabilit.
Obiectivul proiectului: Proiectul DC-PEM își propune să dezvolte un nou anod la cost redus pentru electroliza PEM a apei. Prin aplicarea, dezvoltarea ulterioară și optimizarea bine-cunoscutelor tehnologii de producție în combinație cu utilizarea redusă a materialelor cu efect catalitic, cu eficiență mai ridicată, costurile pentru producerea anozilor aplicați în electroliza PEM a apei ar trebui să fie semnificativ reduse şi astfel, aceste tehnologii să devină de mare importanță în stocarea energiilor regenerative. Proiectul se completează cu crearea unui concept de reciclare pentru etapele individuale de producție (producția materialului suport de titan și electrodepunerea metalelor nobile), precum și pentru realizarea unui ciclu durabil de viață. Pentru a produce anozi la costuri reduse pentru electroliza PEM a apei, există mai multe puncte (TRL2 ca punct de plecare a proiectului) la care urmează să se lucreze în proiectul DC-PEM.
În consecință, există 4 obiective principale:
1. Aplicarea și optimizarea proceselor de producție în masă pentru electrozi
2. Reducerea semnificativă a utilizării materialelor pentru colectorul de curent, și stratul de transport poros precum și catalizatori, corelată cu reducerea costurilor de producție
3. Crearea unui concept de reciclare și analiză a ciclului de viață
4. Dezvoltarea și testarea electrozilor eficienți și cu durată lungă de viață.
Rezultate estimate: În timpul proiectului, anozii dezvoltați sunt caracterizați și optimizați prin măsurători de coroziune și studii electrochimice, astfel încât aceștia să poată fi fabricați și implementași cu o utilizare minimă de materiale, cu activitate catalitică ridicată și fiabilitate. Rezultatele sunt în permanență comparate cu studiile actuale raportate în literatura de specialitate. Scopul final este de a produce un demonstrator (TRL5 ca punct final al proiectului) care să îndeplinească cerințele pentru anodul rentabil din punct de vedere financiar, cu costuri sub 1000€/kW, care poate fi competitiv cu electrolizoarele de ultimă generație care se află în prezent pe piață.
Rezultatele obținute în cadrul proiectului vor fi valorificate prin publicarea a 1-2 articole știintifice în reviste indexate ISI din quatila Q1/Q2. De asemenea, achiziția unor instrumente de măsura performante va avea ca efect îmbunătățirea infrastructurii UPT. Este de așteptat ca în urma colaborării cu partenerii din proiectul DC-PEM să fie asigurate premizele în vederea depunerii unor noi proiecte în competițiile viitoare.
