Desarrollo de procesos de combustión catalítica de hidrógeno y estudio de su integración en dispositivos para aplicaciones portátiles

El hidrógeno como vector de transporte y almacenamiento de energía es un candidato muy atractivo en el contexto de un mayor uso de las energías renovables y limpias. La producción y el uso de la energía basada en la tecnología del hidrógeno es de especial relevancia en pequeña escala para aplicaciones portátiles (y potencialmente escalable para aplicaciones estacionarias). En el presente proyecto se abordará el estudio del proceso de combustión catalítica o controlada de hidrógeno en los distintos aspectos que puedan conducir a una configuración final integrada con un sistema de generación de H2 en aplicaciones portátiles. Para ello se aprovecharán las sinergias integrando investigadores de dos grupos del PAI: i) Del grupo TEP217, especialistas en almacenamiento y generación de hidrógeno en sistemas basados en hidruros metálicos, hidruros complejos y composites de hidruros reactivos; así como en el uso de catalizadores y aditivos para controlar y mejorar las cinéticas de estos procesos. ii) Del grupo FQM342, especialistas en la obtención de cerámicos porosos de alto interés como soportes de catalizadores en entornos agresivos de combustión. Además la colaboración se completa con la participación de la empresa Abengoa Hidrógeno S.A. que participa en calidad de subcontratada como especialistas en sistemas de producción y almacenamiento de hidrógeno.
En particular se trabajará en este proyecto en las siguientes líneas de actuación:
1.- Desarrollo de catalizadores y soportes para la combustión controlada. Típicamente cerámicas porosas biomórficas de carburo de silicio y catalizadores clásicos tipo metal noble y nuevos catalizadores de bajo coste a desarrollar en el proyecto.
2.- Desarrollo de los reactores necesarios para el estudio de la combustión controlada. Típicamente para flujos de hidrógeno de unos pocos ml/min y para la escala de un generador de H2 ya disponible de 0.5 a 1.5 L/min.
3.- Acoplamiento al sistema de combustión controlada de los sistemas portátiles de generación de hidrógeno que hemos desarrollado en proyectos anteriores.
4.- Aplicación de la tecnología de pulverización catódica de una manera exploratoria en este proyecto para depositar los catalizadores de combustión catalítica en sustratos porosos.
5.- Caracterización microestructural y química de los soportes y catalizadores en la nanoescala para seguir los procedimientos de síntesis y evolución en operación.