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HORIZONTE-JTI-CLEANH2-2023-1 (HORIZONTE-JTI-CLEANH2-2023-1)

Título:

HORIZONTE-JTI-CLEANH2-2023-1 (HORIZONTE-JTI-CLEANH2-2023-1)

Categoría temática:

Todos los tenas

Programa:

PROGRAMA MARCO DE INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN «HORIZONTE EUROPA» - HORIZONTE EUROPA

Descripción y objetivos:

Resultado esperado :El hidrógeno ofrece una oportunidad única para descarbonizar los sectores de generación de energía y calefacción de manera confiable e independiente del clima o las condiciones estacionales. Las celdas de combustible son conocidas como los dispositivos de conversión de energía más eficientes, superando a las fuentes de energía convencionales. Los sistemas de pilas de combustible alimentados con hidrógeno y gas natural han alcanzado un TRL de alto nivel y han demostrado una durabilidad fiable en funcionamiento. Si el hidrógeno se genera a partir de fuentes de energía renovables, entonces la propuesta de las pilas de combustible es única, ya que son la tecnología más eficiente capaz de producir energía limpia con cero emisiones. Subiendo a la escala de MW, las celdas de combustible generan energía con las más altas eficiencias y ofrecen una alternativa limpia y casi silenciosa a las soluciones convencionales, como los motores de combustión.Se espera que los resultados de los proyectos contribuyan a todos los resultados siguientes:Admite aplicaciones industriales de servicio pesado que tienen un potencial considerable para la reducción de emisiones de CO 2 mediante la utilización de hidrógeno verde. En concreto, el planchado en frío (ralentí) de buques y el suministro de energía terrestre en puertos son posibles casos de uso en línea con la actividad propuesta.Apoyar a la industria de la UE para establecer las primeras cadenas de valor para el uso de hidrógeno en infraestructuras estacionarias, portuarias y de aviación (incluida la reutilización marítima y de calor para otras aplicaciones) proporcionando un núcleo para la expansión a otras áreas.Preparar el terreno para el desarrollo de unidades de cogeneración de calor y electricidad (CHP) a escala comercial/industrial y/o unidades de energía principal de proveedores de la UE (100 kWe – 1 MWe);Apoyar la demostración del despliegue de la próxima generación de cogeneración de pilas de combustible a escala comercial/industrial y/o unidades de energía primaria de proveedores de la UE. Se espera que los resultados del proyecto contribuyan a los siguientes objetivos y KPI de Clean Hydrogen JU SRIA:Reducción de CAPEX y TCO de celdas de combustible estacionarias de todos los tamaños y aplicaciones de uso final para planchado en frío y suministro de energía terrestre abordados por la Convocatoria actual;Preparación y demostración de la próxima generación de pilas de combustible para aplicaciones estacionarias capaces de funcionar con un 100 % de H 2 y otros combustibles ricos en H 2 manteniendo un alto rendimiento.En concreto, se espera alcanzar los siguientes KPIs: Eficiencia eléctrica del sistema 52% (LHV) a potencia nominal al Comienzo de Vida (BoL);Degradación total de la potencia del sistema del 0,4 % a la potencia nominal medida durante al menos 1000 horas de funcionamiento continuo en condiciones nominales de funcionamiento;98 % de disponibilidad del sistema durante todo el período de prueba acumulando ≥ 5000 horas de funcionamiento;Tiempo de arranque en caliente y cambio entre funcionamiento con carga completa y carga parcial en 10 minutos;Costes del sistema de producción de capital objetivo basados ​​en un volumen de producción de 100 MWe/año de 2.000 €/kWe; Metales del grupo del platino no recuperables (especialmente en electrodos) < 0,07 gr/kWe, si hay metales del grupo del platino presentes;Mejora de la flexibilidad de los sistemas en funcionamiento en particular con pilas de combustible reversibles e integración con almacenamiento térmico. Alcance :EU es líder mundial en tecnología de pilas de combustible. Las pilas de combustible "fabricadas en Europa" han experimentado un desarrollo exitoso y los diferentes tipos de dispositivos impulsados ​​por FC, principalmente en el rango de potencia de hasta 20 kWe, están en camino de implementarse en múltiples mercados de energía estacionaria. La industria automotriz de la UE está a la vanguardia del desarrollo de vehículos pesados ​​alimentados con hidrógeno, que, sin embargo, funcionan con hidrógeno de alta pureza y, por lo tanto, tienen menos requisitos de longevidad.Desarrollo de sistemas de pila de combustible de alta potencia (proyectos CISTEM [1] , DEMOSOFC [2] , ComSos [3] , GRASSHOPPER [4] ) así como flexibilidad de combustible hacia las mezclas con hidrógeno (proyecto SO-FREE [5]) ya han sido abordados por proyectos anteriores financiados por la UE que allanan el camino para este próximo paso real: sistemas de salida de alta potencia eficientes y fiables que funcionan con hidrógeno de calidad industrial. Sin embargo, la próxima economía del hidrógeno "verde" requiere generadores de energía altamente eficientes y flexibles en el rango de potencia de 100 kW a 1 MW y que puedan operar con hidrógeno seco de calidad industrial (95% puro). Los generadores en este rango de potencia son necesarios para la descarbonización de los sectores marítimo, aeronáutico y otros, incluido el suministro de energía para infraestructuras críticas (energía principal), estaciones de carga para flotas locales de vehículos eléctricos y operación en tierra, planchado en frío y ralentí.Este tema tiene como objetivo cerrar la brecha de potencia entre las pequeñas instalaciones estacionarias y de MW, mediante el desarrollo y la validación de un bloque de construcción en forma de un sistema de pila de combustible de hidrógeno renovable (de al menos 100 kW), que se puede personalizar para diversas aplicaciones, tiene un diseño modular y ser tolerante a las impurezas. La duración de la validación debe ser de al menos 5.000 horas. Este bloque de construcción debe poder operar en cualquier lugar que tenga acceso a cualquier fuente de suministro de hidrógeno renovable, instalaciones de almacenamiento subterráneo utilizadas inicialmente para el almacenamiento de gas natural, red de gas natural habilitada para transportar hidrógeno, así como una red de hidrógeno dedicada. Además, también deberían explorarse las operaciones duraderas y flexibles (carga completa y parcial) de un sistema de pila de combustible de ≥ 100 kW con hidrógeno seco de calidad industrial (95 % puro). También se puede incluir la capacidad de operar con un segundo tipo de combustible o mezclas de hidrógeno. La validación debe realizarse para el caso de uso de planchado en frío o suministro de energía terrestre en el sitio, donde se dispone de combustible de hidrógeno seco de calidad industrial sin mezcla.Las siguientes actividades deben estar dentro del alcance de este tema:Diseño y desarrollo de sistemas alimentados con hidrógeno utilizando tecnologías de fabricación de pila de pilas de combustible existentes;Análisis de impurezas en el hidrógeno proveniente de generadores de hidrógeno renovable, almacenamiento y otras fuentes (las impurezas esperadas a considerar son CO, odorantes, CH 4 , N 2 , CO 2 , etano y propano con un contenido total de hasta el 5 %) y desarrollo de impurezas -sistema tolerante;Cuantificación de la degradación en pilas de combustible y componentes de BoP, y el efecto de los parámetros de operación en la degradación a diferentes niveles de impurezas y ciclos operativos;Evaluación de riesgos de los aspectos de seguridad en relación con la futura certificación del sistema y evaluación técnico-económica para una aplicación seleccionada;Operación del sistema con hidrógeno comercialmente disponible y asequible con las principales impurezas/contaminantes, incluido el control del estado de salud;Modelado dinámico del rendimiento del sistema en hidrógeno y mezclas de hidrógeno (si es razonable para la aplicación seleccionada) y carga dinámica del sistema y operación de comportamiento transitorio de acuerdo con los perfiles de carga del usuario final para las aplicaciones seleccionadas. La extracción y reutilización eficientes del calor pueden abordarse para aumentar la eficiencia total del sistema. La utilización de pilas individuales existentes pero no disponibles en el mercado con una potencia de salida considerablemente mayor, robustez, etc. en comparación con la tecnología más avanzada (por ejemplo, 20 kW e para SOFC, 120 kW e para PEMFC) puede considerarse como una ruta rentable hacia unidades de mayor potencia de salida en paralelo a la utilización de pilas disponibles comercialmente.La extracción de hidrógeno de diferentes portadores de hidrógeno no está dentro del alcance de este tema. Se espera que los consorcios reúnan una amplia experiencia de la comunidad industrial y de investigación de la UE para garantizar un amplio impacto al abordar los elementos mencionados anteriormente. Se espera la participación de los usuarios finales para la aplicación del sistema seleccionada.Se espera que las propuestas aborden aspectos de sostenibilidad y circularidad.Las actividades que desarrollen protocolos y procedimientos de ensayo para la evaluación del rendimiento y la durabilidad de electrolizadores y propuestas de componentes de pilas de combustible deben prever un mecanismo de colaboración con el JRC (véase la sección 2.2.4.3 "Colaboración con el JRC"), con el fin de apoyar la armonización en toda la UE. Las actividades de prueba deben adoptar los protocolos de prueba armonizados de la UE ya publicados [6] para comparar el rendimiento y cuantificar el progreso a nivel de programa.Se espera que las actividades comiencen en TRL 3 y alcancen TRL 5 al final del proyecto; consulte el Anexo general B.La JU estima que una contribución de la UE de un máximo de 4,00 millones EUR permitiría abordar adecuadamente estos resultados.Las condiciones relacionadas con este tema se proporcionan en el capítulo 2.2.3.2 del Plan de trabajo anual Clean Hydrogen JU 2023 y en los Anexos generales del Programa de trabajo de Horizon Europe 2023-2024 que se aplican mutatis mutandis .Condiciones específicas del tema :Se espera que las actividades comiencen en TRL 3 y alcancen TRL 5 al final del proyecto; consulte el Anexo general B.[1] https://cordis.europa.eu/project/id/325262[2] https://cordis.europa.eu/project/id/671470[3] https://cordis.europa.eu/project/id/779481[4] https://cordis.europa.eu/project/id/779430[5] https://cordis.europa.eu/project/id/101006667[6] https://www.clean-hydrogen.europa.eu/knowledge-management/collaboration-jrc-0_en

Acciones previstas:

Esta convocatoria cubre los siguientes temas:

  • HORIZON-JTI-CLEANH2-2023-04-01: Desarrollo y validación de sistemas de pilas de combustible tolerantes a impurezas y de alta potencia listos para funcionar con hidrógeno seco de calidad industrial

    • Organizaciones que pueden participar:

    Abierto para entidades legalmente constituidas y localizadas en alguna de las zonas de actuación de cualquiera de los siguientes tipos:

    • Cualquier tipo de organización

    Zonas de actuacion:

    • Las entidades u organizaciones que participen deberán disponer de su sede social en el ámbito geográfico siguiente:
      • Unión Europea (UE)

    Financiacion comunitaria:

    La previsión de financiación comunitaria disponible para la convocatoria de propuestas es:

    • Presupuesto global: 195.000.000,00 €

    Fechas a tener en cuenta:

    • martes, 18 de abril de 2023 :Fecha límite de presentación de propuestas

    Dirección general responsable:

    • Dirección General de Investigación: Place Madou, 1, 1210 - Saint-Josse-Ten-Noode
    • Dirección General de Investigación: Rue de Champ de Mars, 21, 1050 - Bruxelles
    • Dirección General de Investigación: Square de Meeûs, 8, 1050 - Bruxelles

    convocatoria:

    Para más información visita la página web de la convocatoria

    Convocatorias Relacionadas:

    Mapa Web

    Información general sobre la Unión Europea

    Castilla y León en la Unión Europea

    Cooperación con Portugal

    Gabinete de Programas Europeos