Investigadors de les Universitats CEU Cardenal Herrera de València, de Saragossa, del País Basc, Politècnica de Catalunya i del CSIC treballen en el desenvolupament d'un nou sistema de cogeneració d'energia adaptat a les llars, per a atendre les necessitats domèstiques d'electricitat i calefacció, informa la institució acadèmica valenciana en un comunicat.

Mitjançant el disseny d'una pila de combustible, alimentada per hidrogen produït a partir d'aigua per mitjà d'un electrolitzador instal·lat en el propi habitatge, este equip investigador busca generar les proporcions d'electricitat i calor òptimes per al consum mitjà d'energia en un habitatge, emprant hidrogen com a combustible del sistema de cogeneració. El projecte acaba de ser presentat en la trobada internacional Hyceltec 2017, el VI Symposium on Hydrogen, Fuel Cells and Advanced Batteries, celebrat a Porto.

Segons explica el professor de l'Escola Superior d'Ensenyaments Tècnics del CEU-UCH Jordi Renau, "les actuals aplicacions de la cogeneració d'energia, per a produir calor i també electricitat a partir de la calor excedent, s'utilitzen en la indústria".

"En ella, -prossegueix- la prioritat és produir calor, i com a "residu" s'obté també electricitat, però la demanda de calor en la indústria és major que la de consum elèctric. Per contra, en el cas dels habitatges, eixa relació calor-electricitat és inversa, és a dir, hi ha una major demanda d'energia elèctrica pel que fa a la demanda de calor, per la qual cosa els actuals sistemes industrials de cogeneració no són aplicables a les llars". Per este motiu, és necessari dissenyar nous sistemes per a la cogeneració d'energia adaptats a l'àmbit domèstic, que balancegen més positivament cap a la part elèctrica, com les piles de combustible.

El professor Renau, del CEU-UCH, assenyala que en el seu equip "treballem amb piles o bateries alimentades per hidrogen, que s'obté a partir de l'aigua i no genera cap emissió contaminant. Estes piles són adequades en el cas de les llars, ja que tenen rendiments elèctrics del 30-40%. Açò significa que, de l'energia que pren de l'hidrogen, la pila converteix en electricitat el 30 o 40% i la resta, un 70 o 60%, ho transforma en energia tèrmica".

En instal·lacions per a la cogeneració aplicades en la indústria, que empren turbines o motors de combustió interna, el rendiment elèctric està per davall del 20% i les potències tèrmiques són molt superiors, per la qual cosa són sistemes no aplicables a habitatges.

Per a assegurar la independència d'este nou sistema domèstic de cogeneració d'electricitat i calor, l'equip investigador planteja en este projecte tant la instal·lació de bateries d'emmagatzematge electroquímic tradicionals, per a emmagatzemar l'electricitat sobrant, com la producció d'hidrogen a partir d'aigua, per mitjà d'un electrolitzador. "Este procés d'electrpòlisi per a obtindre l'hidrogen a partir d'aigua es pot alimentar amb l'energia elèctrica excedent, la qual cosa garantiria l'autonomia energètica total de l'habitatge que tinguera implantat este sistema de cogeneració", afig el professor Renau.

Després de la fase de fabricació i assemblatge de la pila, que s'està desenvolupant en el Laboratori de Fluidodinàmica i Tecnologies de la Combustió (LIFTEC) de Saragossa, el seu funcionament serà testat molt ràpid en els prototips d'habitatges sostenibles SMLhouse i SMLsystem del CEU-UCH, amb les quals esta Universitat va competir en les edicions del Solar Decathlon Europe de 2010 i 2012, enfront de les tecnologies desenvolupades per universitats de tot el món.

En estes cases solars, actualment emprades en el CEU-UCH com a banc de proves de diverses tecnologies sostenibles, es determinarà si, efectivament, el nou sistema de cogeneració dissenyat pot generar l'electricitat i la calor adequats a les necessitats quotidianes d'una llar.

Este projecte d'investigació està finançat pel Pla Nacional de R+D+i del Ministeri d'Economia i Competitivitat i porta per títol "Mètodes de fabricació, Integració i Control Avançats per a piles PEM d'alta temperatura (MICA-PEM)". En el projecte participen tres centres d'investigació: l'Escola Superior d'Ensenyaments Tècnics (ESET) de la Universitat CEU Cardenal Herrera de València; el Laboratori de Fluidodinámica i Tecnologies de la Combustió (LIFTEC) -integrat per investigadors del CSIC, la Universitat de Saragossa i la Universitat del País Basc-; i l'Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRII), del CSIC i l'Universitat Politècnica de Catalunya.

El nou sistema de cogeneració per a ús domèstic que estan desenvolupat es va presentar la setmana passada a Porto, en la trobada internacional Hyceltec 2017, el VI Symposium on Hydrogen, Fuel Cells and Advanced Batteries, celebrat del 19 al 23 de juny en la ciutat portuguesa. En esta trobada, el professor i investigador del CEU-UCH Jordi Renau va presentar també altres dos investigacions relacionades amb l'aplicació d'esta pila d'hidrogen en drons i amb el disseny d'un codi de càlcul per a dimensionar-les a avions de xicoteta grandària, resultat de la seua tesi doctoral sobre la matèria. El seu prototip de dron, desenvolupat en col·laboració amb el LIFTEC de Saragossa, està dissenyat per a assolir els 10.000 metres d'altura, amb este mateix tipus de pila de combustible alimentada per hidrogen.