DISEÑO DE ESTRATEGIAS DE CONTROL AVANZADAS PARA LA NUEVA GENERACION DE CAMIONES DE PILA DE COMBUSTIBLE PROMOVIENDO LA DESCARBONIZACION DEL SECTOR TRANSPORTE

2022

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

Desantes Fernández José María

Con el auge de las tecnologías verdes para descarbonizar el sector transporte, las pilas de combustible de hidrógeno (FC) se han establecido como la piedra angular que posibilita la transición hacia la Economía del Hidrógeno. Pese a que su uso en camiones esté comenzando a penetrar en la industria, todavía queda un largo camino para optimizar su eficiencia y durabilidad en condiciones de conducción real. Con el fin de superar tal obstáculo y acelerar el despliegue masivo a corto plazo de las FC en el sector de transporte pesado de carretera, el proyecto DIVERGENT tiene como objetivo el desarrollo de estrategias de control avanzadas para camiones de pila de combustible en condiciones de conducción real que maximicen el rendimiento y la durabilidad a la vez que minimicen las emisiones y costes del ciclo de vida del vehículo. Dicho objetivo está completamente alineado con la Estrategia de Transición Ecológica de España en el marco Europeo. Con ello se pretende contribuir al avance en la descabonización, la mejora de la eficiencia y almacenamiento energético, la implementación del H2 renovable como vector energético, la electrificación de la economía, las soluciones basadas en la naturaleza y la mejora de la resiliencia de todos los sectores económicos. La novedad de este proyecto radica en evaluar y optimizar la durabilidad y eficiencia a través de estrategias de gestión energética avanzadas para camiones de FC en conducción realista, integrando su efecto sobre las emisiones y costes en el ciclo de vida, y comparando el efecto de cada estrategia sobre la degradación con protocolos de durabilidad estandarizados. Para ello, lo primero será obtener datos experimentales con la instalación del grupo para sistemas FC de un sistema FC para camiones en el estado del arte. Los resultados obtenidos se emplearán para desarrollar una plataforma de modelado que integre la arquitectura del vehículo pesado y un sistema propulsivo basado en un sistema FC validado para diseñar y optimizar las estrategias de control en conducción realista. Los datos obtenidos de aplicar tales estrategias de control supondrán la interfaz para integrarlas en la instalación de sistemas FC y del banco de gases sintéticos para analizar su efecto sobre la eficiencia y durabilidad de la FC a nivel sistema y celda. Finalmente, los datos generados y los ensambles membrana-electrodo desgastados se emplearán para evaluar el efecto de la estrategia de control en la degradación de la estructura y propiedades dieléctricas de la membrana, así como en las emisiones y costes en el ciclo de vida. Estos resultados se compararán con aquellos producidos con otras arquitecturas de sistemas propulsivos para camiones como Diesel y de batería, con el fin de elaborar recomendaciones para fabricantes de stacks y vehículos de FC para maximizar prestaciones, eficiencia y durabilidad mientras se minimizan las emisiones y costes en el ciclo de vida de camions propulsados con FC a través de la optimización de la estrategia de gestión energética. El impacto del proyecto no se limitará sólo a la comunidad científica, sino que afectará significantivamente a la industria, lo que promoverá la integración de la tecnología FC en el sector de transporte pesado de carretera y su consecuente descarbonización, contribuyendo al crecimiento de la economía y de la industria, y permitiendo a la sociedad avanzar a la Economía del Hidrógeno cumpliendo con los objetivos marcados por las hojas de ruta europea y española.