Plataforma Tecnológica Española de Eficiencia Energética

• Año: 2016
• Fuente: CORDIS
• Acrónimo del proyecto: ECo
• Título del proyecto: Efficient Co-Electrolyser for Efficient Renewable Energy Storage - ECo
• Identificador de Topic: FCH-02.3-2015 - Development of co-electrolysis using CO2 and water
• Esquema de financiación: FCH2-RIA - Research and Innovation action
• Entidades españolas: Fundacio Institut de Recerca de L'energia de Catalunya; ENAGAS SA.
• Fecha de inicio: 01/05/2016
• Fecha de fin: 30/04/2019

• Presupuesto total: 3.239.138,75€
• Ayuda concedida: 2.500.513,75€
• Porcentaje del presupuesto financiado: 77%

• Sector de aplicación: Industrial
• Tecnología principal: Valorización de residuos
• Link (Cordis): https://cordis.europa.eu/project/id/699892
• Estado del arte: Las CEOS producen gas hidrógeno (H2) por electrólisis del agua (H2O). La coelectrólisis de vapor de agua y CO2 (co-SOE) produce monóxido de carbono e H2, lo que se conoce como gas de síntesis. Este puede convertirse en distintos hidrocarburos como metano sintético (e-gas) mediante una serie de procesos catalíticos. Se consiguen conversiones cercanas al 100%, pero los problemas se encuentran en los costes y en la durabilidad.

En un mundo cada vez más preocupado por el problema del calentamiento global y la contaminación, en particular las emisiones de CO2 , y el uso cada vez mayor de fuentes de energía renovables inherentemente fluctuantes, como la eólica y la solar, se necesitan vías altamente eficientes para ayudar a equilibrar la creciente producción de electricidad / desajuste de consumo.

El proyecto se centra en la conversión del exceso de electricidad renovable para producción de gas de hidrocarburos distribuibles y almacenables, como el metano, mediante la electrólisis simultánea de vapor y CO2. Esto se hará utilizando celdas de electrólisis de óxido sólido (SOEC).

-Desarrollar y mejorar la tecnología SOEC (elevar el TRL de 3 a 5) mediante una nueva estructura de electrodo en columna vertebral. El objetivo es bajar la temperatura de trabajo 100 ºC respecto al estado del arte actual para reducir la degradación térmica activa, mejorar la integración con la producción de hidrocarburos y reducir costes.
-Testear la durabilidad en conduciones de operación relaes de co-electrolisis, y obtener un ratio de degradación inferior al 1%/1000 h
-Diseñar una planta que integre la co-electrolsis con una entrada de energía fluctuante y el proceso catalítico de producción de hidrocarburos, en especial metanización.
-Probar el potencial de reciclado del proyecto mediante la realización de un ACV.
-Obtener una eficiencia del 60% en el proceso completo, demostrando su viabilidad económica y comparando los resultados con las tecnologías tradicionales.

-El TRL subió de 3 (investigación aplicada) a 5 (prototipo a gran escala)
-Reducción de la temperatura de trabajo a 750 ºC usando el mismo gas.
-Eficiencia del proceso completo del 94%
-Desarrollo del concepto de la planta
-Mejora del ASR de la célula de 0,4 a 0,2 Ohm cm2 a 750 ºC
-Ratio de degradación trabajando en stack a 3,7 bares y 750 ºC: 20mV/1000 h; 1,4%/1000 h, similar al medido a presión atmosférica
-Ratio de degradación de la célula en condiciones de operación dinámicas: < 1%/1000 h
-Analsis de la competitividad del sistema en diferentes industrias:
-Planta de cemento con captura de CO2 por combustión oxigenada: redujo el combustible fósil empleado al sustituirlo por metano y redujo las emisiones de CO2 (240000 t de CO2 equivalente anuales)
-Planta de gasificación de biomasa
-Planta de biogas para la producción de metano

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ECo, electricidad, energía, renovable, dióxido de carbono (CO2), celdas electrolizantes de óxido sólido (SOEC), gases de efecto invernadero, metano, gas de síntesis, energía renovable, emisiones, almacenamiento de energía

• TRL inicial: 3
• TRL objetivo: 5
• TRL alcanzado hasta la fecha: 5