08/03/2023
La Universitat Politècnica de València (UPV), a través del Instituto Universitario CMT-Motores Térmicos (CMT), lidera ALL-IN-Zero, un proyecto financiado por la Unión Europea cuyo objetivo es desarrollar un sistema de propulsión para vehículos que permita utilizar cualquier combustible portador de hidrógeno, y que además genere electricidad y potencia mecánica con cero emisiones. Entre los socios del proyecto se encuentra también el Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro mixto de la UPV y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).
“Dentro del propio vehículo el sistema permitiría extraer el hidrógeno para utilizarlo en una pila de combustible o un motor de combustión interna sin generación de emisiones. Es un sistema de propulsión que, difícilmente, podrá ser más verde. Hay muchos retos que resolver para conseguir este ambicioso objetivo y, por ello, además de la UPV y el CSIC, en el proyecto participan también otro centro de investigación de Alemania y una empresa líder en el sector de la automoción de Austria”, destaca Ricardo Novella, investigador principal del proyecto y profesor de la UPV.
Máximo aprovechamiento energético del combustible, captura de CO2 y emisiones neutras
El transporte de mercancías a larga distancia es un sector donde el uso de baterías como fuente de energía no es aconsejable. Aunque las tecnologías evolucionan, a día de hoy y en el medio plazo, las baterías pesan mucho en relación a la energía que pueden almacenar y su tiempo de recarga es muy elevado. Por el contrario, el empleo de otros combustibles más sostenibles como el amoníaco, el gas natural, el biogás o alcoholes producidos a partir de fuentes renovables, pueden ser apropiados para este sector.
“La novedad del proyecto es que estos combustibles se procesarán en un reactor de membrana compacta embarcado en el vehículo en el que se extraerá y comprimirá electroquímicamente el hidrógeno, que a continuación será transformado en energía mecánica o eléctrica por un motor de combustión o una pila de combustible, que se optimizarán en nuestro laboratorio”, explica Ricardo Novella.
El Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro mixto de la UPV y del CSIC, será el encargado del desarrollo de este reactor, cuyas emisiones de CO2 pueden ser fácilmente capturadas, al contrario que quemando directamente los combustibles de base carbono en el motor de combustión.
“La generación in situ de H2 comprimido se conseguirá de manera eficiente mediante sistemas catalíticos de bombeo protónico, que se integran muy bien térmicamente con el resto del sistema de propulsión. Esto permitirá maximizar el aprovechamiento energético del combustible y habilitar la captura de CO2, alcanzando la neutralidad de emisiones. Este concepto y tecnología son exclusivos y han sido desarrolladas entre el Instituto CMT-Motores Térmicos y el Instituto de Tecnología Química, utilizando la logística de combustibles actuales”, apunta José M. Serra, investigador del ITQ.
El hidrógeno, la sangre del sistema propulsivo ALL-IN-Zero
Otra de las ventajas que plantea el proyecto es que el hidrógeno se produce y consume en el propio sistema, como un vector temporal exento de emisiones que aparece y desaparece. “El hidrógeno se usa internamente y ni se ve ni sale fuera del sistema, como ocurre con la sangre en nuestro cuerpo. De esta forma, el hidrógeno actuaría como la sangre de nuestro revolucionario sistema propulsivo”, apunta José M. Serra.
El proyecto evaluará la viabilidad tecnológica de la integración de los sistemas mencionados anteriormente a nivel de laboratorio, pero también buscará su escalado y uso en un vehículo virtual y condiciones de conducción realistas a partir de complejos modelos de simulación por ordenador. “Así, se pretende comparar la solución que se proponga en este pro
