La iniciativa vasca, coordinada por Tekniker, investiga cómo mejorar la eficiencia y la vida útil de los stacks en condiciones de operación intermitente acopladas a energías renovables.
El despliegue de las futuras plantas de hidrógeno verde a gran escala acopladas a energías renovables dependerá, en gran medida, del coste total de producción de hidrógeno, conocido como LCOH (Levelized Cost of Hydrogen). Para reducir este coste —que se calcula en función del CAPEX y OPEX del proyecto— resulta esencial mejorar la eficiencia de los electrolizadores y minimizar la degradación de sus componentes, un fenómeno que afecta directamente al rendimiento y a la vida útil del equipo.
En condiciones óptimas de operación, un electrolizador puede alcanzar una vida útil de entre siete y diez años en las tecnologías más maduras. Sin embargo, cuando opera en entornos intermitentes, como los sistemas acoplados a fuentes renovables, la eficiencia y durabilidad se reducen significativamente, lo que incrementa los costes de producción del hidrógeno. Comprender los mecanismos de degradación de los stacks en estas condiciones se ha convertido en una prioridad para el desarrollo del mercado del hidrógeno.
Actualmente, la investigación sobre la degradación de electrolizadores bajo operación variable es limitada. Existen carencias en protocolos estandarizados para evaluar la vida útil y el rendimiento, así como en modelos predictivos que permitan diseñar estrategias de operación eficaces. Esta falta de conocimiento representa un obstáculo para el desarrollo de grandes plantas de producción de hidrógeno verde, capaces de integrarse de manera estable en la red energética.
En este contexto, el proyecto IRAUNKOR, financiado por el Programa ELKARTEK 2025 del Gobierno Vasco, tiene como objetivo estudiar de forma exhaustiva el impacto de las condiciones de carga variable sobre la degradación de stacks en las tres principales tecnologías de electrólisis: alcalina, de membrana polimérica (PEM) y de membrana aniónica (AEM).
El consorcio ha identificado cuatro parámetros clave que influyen directamente en la degradación de los stacks: altas densidades de corriente, arranques y paradas frecuentes, fluctuaciones de carga y pendientes de carga. Durante el proyecto, se definirán protocolos experimentales para medir cómo afectan estos parámetros al rendimiento del electrolizador en estado estacionario, dinámico y en ciclos ON/OFF.
Los resultados experimentales se complementarán con análisis post mortem de stacks para determinar tasas de degradación y mecanismos de fallo. Estos datos servirán de base para el desarrollo de modelos matemáticos predictivos y estrategias de operación optimizadas que permitan gestionar las cargas de forma inteligente y minimizar el deterioro de los electrolizadores. Paralelamente, el proyecto evaluará tecnologías complementarias que contribuyan a mejorar la eficiencia y la estabilidad operativa.
Asimismo, se llevará a cabo una evaluación tecnoeconómica para analizar el impacto de las nuevas estrategias bajo distintos escenarios de operación y validar su viabilidad en condiciones reales.
Para el desarrollo de estos experimentos, los socios de IRAUNKOR cuentan con una amplia infraestructura de ensayo y equipamiento avanzado en el ámbito de la producción de hidrógeno electrolítico. Los bancos de prueba disponibles para las tres tecnologías estarán monitorizados de forma continua y equipados con sensores integrados que permitirán registrar y analizar en detalle los parámetros de operación. Además, el proyecto dispone de laboratorios especializados para el desarrollo y análisis de MEAs (membrane electrode assembly), caracterización físico-química de materiales, modelización y simulación de procesos, entre otras capacidades técnicas.
El proyecto, que se desarrollará entre 2025 y 2026, está coordinado por Tekniker y cuenta con la participación de Tecnalia, Mondragon Unibertsitatea y Basquenergy Cluster.
Con este esfuerzo conjunto, el consorcio busca sentar las bases para un hidrógeno verde más competitivo, duradero y eficiente, impulsando el liderazgo tecnológico del País Vasco en el ámbito de las energías limpias y la innovación industrial.
