ÀMBIT
Producció d’hidrogen
Nivell de Maduresa
TRL 2-5
Nivell de Desenvolupament
Laboratori, prototip
Nivell de Protecció
Secret industrial
Sistemes fotoelectroquímics (PEC) per a la producció d’H2 a partir d’aigua
Entitat:
La fotosíntesis artificial es una tecnologia prometedora no només per a captar l’energia solar, sinó també com a medi de emmagatzematge mitjançant la producció de combustibles altament energètics com ara l’H2 a partir d’aigua o hidrocarburs a partir de CO2. Dintre de les diferents opcions d’electròlisi d’aigua emprant energia solar (PV-E, PV-PEC i PEC), la tecnologia PEC amb sistemes únics integrats capaços d’absorbir la llum solar i produir H2 i O2 es considera una tecnologia potencial que permetrà dur a terme la transició energètica complint amb els objectius de descarbonització per al 2030 del Green Deal. LEITAT desenvolupa una nova generació de fotoelectrolitzadors modulars en estat quasisòlid que operen en condicions de flux continu i concentració solar, capaços de produir hidrogen verd sense la necessitat d’aplicació externa d’energia elèctrica. A més, LEITAT està duent a terme estudis per a la substitució de la reacció d’oxidació de l’aigua a O2 per altres reaccions de major interès on els productes generats tinguin alt valor afegit.
Repte que resol
• Valorització energètica de residus (biomassa, plàstics, aigües residuals,…)
• Producció d’hidrogen verd de baix cost.
• Producció de químics d’alt valor afegit.
• Utilització de fotoelectrodes i cocatalitzadors basats en materials abundants en l’escorça terrestre, reduint/eliminant l’ús de materials basats en critial raw materials.
• Desenvolupament de reactors fotoelectroquímics modulars, facilitant l’escalatge de la tecnologia.
Àmbit d'aplicació
• Sector industrial de producció i consum d’hidrogen.
• Sector químic.
Publicacions principals
• Toward tandem solar cells for water splitting using polymer electrolytes. A.Cots et al. ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 30, 25393- 25400. https://doi.org/10.1021/acsami.8b06826
• Improving the stability and efficiency of CuO photocathodes for solar hydrogen production through modification with iron. A. Cots et al. ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 31, 26348– 26356. https://doi.org/10.1021/acsami.8b09892
Projectes relacionats
• H2ENRY (Nacional. Red Cervera 2023). Programa estratégico de investigación y transferència para el impulso del hidrógeno renovable como vector energético para la transición energètica. LEITAT du a terme la producció d’hidrogen renovable mitjançant ruta fotoelectroquímica a partir d’energia solar i aigua.
• ALGAESOL (EU Project No. 101147112). Sustainable aviation and shipping fuels from microalgae and direct solar bioelectrochemical technologies. LEITAT desenvolupa fotoànodes basats en materials abundants en l’escorça terrestre per a la seva implementació en reactors híbrids en presencia de microalgues/ biocàtodes/càtodes.
