MAST3RBoost

Proiektua:

MAST3RBoost Europako proiektu bat da, eta haren helburu nagusia hotzean adsorbatutako H2 elementua konpresio-maila baxuan (100 bar edo gutxiago) gordetzeko biltegi erreferente bat (CAH₂) eskaintzea da. Horretarako, material ultraporotsuen (ikatz aktibatuak, AC, eta egitura metal-organikoak, MOF) belaunaldi berri bat onduko da, mugikortasunarekin lotutako aplikazioetarako: adibidez, H₂bidezko ibilgailuak, errepideetan, trenbideetan, airean nahiz uretan dabiltzanak barne.

Karbono dioxidoaren emisioak arazo larria dira mundu osoan zehar, eta horietako asko garraioen sektorean sortzen dira. Karbono dioxidoaren emisioak arazo larria dira mundu osoan zehar, eta horietako asko garraioen sektorean sortzen dira. Europan, CO2 emisio guztien herena dira, 1.000 milioi tona isurtzen baititu sektore horrek. Hori, gizakien osasunerako mehatxu handia izateaz gain, klima-aldaketaren eragile handienetako bat da. Ekonomia eta, kasu honetan, garraioa deskarbonizatzea presazko kontua da. Hobekuntzak egin dira erregai-zelula eta hidrogeno (FCH) bidezko baterien arloan, eta ikusi da soluzio esperantzagarria direla kamioiak, autobusak, ontziak, trenak edo automobil handiak deskarbonizatzeko. Ziurrenik ibilgailu handienetan erabiliko da lehenik teknologia hori, eta Europar Batasunean soilik 130.000 milioi euroko merkatua sortzeko aukera ematen du.

Arazoa da une honetan hidrogenoa biltegiratzeko punta-puntako teknologia 700 barreko konpresio-mailan dagoela oinarrituta, eta 25 gH2/lsys ([2]) besterik ez dela lortu. Zifra hori baxuegia da, kontuan hartuta teknologia hori merkaturatu ahal izateko gasolina-tanga batean (80 kg/90 l) 5 kg H2 sartzea dela helburua. Izan ere, H2 modu efiziente batean biltegiratzeko zailtasunen ondorioz, erregai-zelula bidezko ibilgailu elektrikoak (FCEV) oso poliki ari dira sartzen merkatuan. MAST3RBoost proiektuaren helburua gutxienez 40 gH2/Lsys lortzea da. Mugarri hori lortuz gero, oraingo barne-errekuntzako motorrak erregai-zelula bidezko ibilgailu elektrikoekin ordeztu ahalko lirateke benetan, motor horiek Europar Batasuneko berotegi-efektuko gasen emisioen zati handi bat sortzen baitute.

Ikaste automatiko bidez hobetutako material ultraporotsuen (ikatz aktibatuak nahiz dentsitate handiko egitura metal-organikoak) belaunaldi berri batean oinarrituta, MAST3RBoost proiektuak industriaren helburuak lortzeko bide iraultzaile bat irekiko du, adsortzioan oinarrituta dagoen kg-eskalako munduko lehen erakuslea garatuz. Material ultraporotsuak kapsulatuta dauzkaten ontzi arinak sortuko dira, hari eta arku bidezko fabrikazio gehigarriko (WAAM) teknologiaz baliatuz eta garraio bakoitzaren neurrietara egokitutako forma pertsonalizatuekin.

Material ultraporotsuak fabrikatzeko lehengai birziklatuak lortzeko ahaleginak egingo dira, bai agrobasogintzako biomasa-hondakinetatik, bai hondakin urbano solidoetatik. Ikerketa eta garapen prozesua gauzatzeko, bizi-zikloan pentsatzeko estrategiak aplikatuko dira, diseinu-fasetik hasita hidrogenoa biltegiratzeko sistemaren ingurumen-inpaktu orokorra gutxitzeko eta errendimendu ekonomikoa hobetzeko. Proiektu hau osasunaren eta mundu digitalaren arloko Europako agentzia betearazleak finantzatu du, HORIZON-CL4-2021-RESILIENCE-01-17 gaiaren baitan. 4.638.414,00 €-ko aurrekontua duen ikerketa eta berrikuntzarako ekintza-proiektu bat da, eta Europar Batasunak finantzatu du % 100ean.

CIDETEC-en zeregina proiektuan:

CIDETEC Surface Engineering arlo teknikoan laguntzen ari da, bi lan sortatan: 4. lan sorta: zuntzez indartutako metal-aleazio eta -estaldura arin eta aurreratuak garatzea eta probatzea, hidrogenoa biltegiratzeko ontzietarako. 5. lan sorta: hidrogenoa biltegiratzeko epe laburreko sistema baten ontzia, osagai lagungarriak, biki digitala eta integrazioa diseinatzea. CIDETEC-en funtzioa LKR-k garatutako aleazio arinezko substratuak (gehienez 5 material desberdin) hautatutako estaldura-sistemekin (ihinztatze bidez ezarritako estaldura organikoak eta/edo e-estaldura anaforetikoak) jalkitzeko baldintza honenak aukeratzea da. Estalitako lagun guztiak aurrez iragaziko dira, baldintza kriogenikoetan epe luzez duten itsaspenaren eta errendimenduaren arabera. Horrenbestez, hidrogenoa biltegiratzeko erakusle egoki bat fabrikatzeko prozesuan, hautatutako estaldura-sistema onenen emaitzak erabiliko dira. Halaber, CIDETEC honako lan sorta hauetan ere parte hartzen ari da: 1. lan sorta, ikasketa automatikoko tresnetarako datuak biltzeko eta biltegiratzeko azpiegiturak garatzea; 6. lan sorta, bizi-zikloaren ebaluazioa, bizi-zikloaren kostuen kalkulua eta arriskuen ebaluazio orokorra; 7. lan sorta, esplotazioa, barreiadura eta komunikazioa.

[1]g_H2/l^PS: grams of hydrogen stored per litre of adsorbent material under “Pressure Swing” conditions (100 bar to 5 bar)

[2]g_H2/l^sys: grams of hydrogen stored per litre of complete system including vessel and balance of plant under actual operation regime