Disseny i muntatge de nous reactors generadors d’hidrogen amb tecnologia pem i possibles aplicacions en piles de combustible pem

Aquesta tesi doctoral tindrà com a objectiu principal el “Disseny i muntatge de reactors generadors d’hidrogen i procés invers de generació d’electricitat a partir d’H2 (piles de combustible) basats en tecnologia PEM”.

La thèse s’inscrit dans une idée plus large de collaboration qui inclut également l’étude du stockage de l’hydrogène dans des réservoirs en matériaux composites et l’utilisation d’hydrures. Les entités participant à cette thèse sont SIEBC, une entreprise dans le domaine des gaz industriels, l’Université Rovira i Virgili et le Centre Technologique Eurecat.

L’objectif général du projet, dans lequel nous voulons inclure cette thèse de doctorat, est de générer une activité autour d’une nouvelle technologie de génération d’hydrogène in situ, beaucoup moins chère et plus sûre que les systèmes actuels, et modulable en fonction de la capacité et de la puissance nécessaires. Cette technologie sera complétée par le développement d’un système de stockage sûr, ainsi que par des systèmes de canalisation qui permettront de transporter l’hydrogène des centres de distribution aux points d’approvisionnement.

L’hydrogène vert a acquis une grande importance en tant que source d’énergie propre et renouvelable. L’hydrogène vert est produit à partir de l’électrolyse de l’eau en utilisant de l’électricité renouvelable, telle que celle générée par des panneaux solaires ou des turbines éoliennes. Contrairement à l’hydrogène conventionnel, qui est obtenu à partir de combustibles fossiles, l’hydrogène vert n’émet pas de dioxyde de carbone ni d’autres gaz à effet de serre lors de sa production ou de son utilisation, ce qui en fait une alternative prometteuse pour lutter contre le changement climatique et réduire la dépendance à l’égard des combustibles fossiles.

En outre, l’étude et l’optimisation des gazoducs pour le transport et l’utilisation des gaz dans le cadre de la décarbonisation sont également menées d’un point de vue plus large.

Les connaissances préalables d’Eurecat et de l’URV (centrées sur le Dr. Ricard Garcia Valls et ses équipes dans les deux institutions) se situent à une échelle de TRL3-4, en monocellules, mais s’étendent actuellement jusqu’à TRL5 en interne.

Pour ce faire, les étapes suivantes sont définies:

1- Etude bibliographique de l’état de l’art pour les petits électrolyseurs (5Nm3/h) afin de décider du point de départ (Par exemple, Stack consumption: 4,7 kWh/Nm3 H2, consommation électrique AC (BoP + stack): 5,5 kWh/Nm3 H2)
2- Fabrication d’une réplique de monocellule de taille standardisée avec les matériaux actuellement disponibles sur le marché. Fabrication et test de la cellule.
3- Modifications des matériaux de la cellule avec des innovations propres. Essai de performance.
4- Assemblage d’une pile de 3 cellules égales à celles testées au point 3.
5- Assemblage d’un stack de 0,1-1kW, test et optimisation. Recommandations pour la fabrication d’unités jusqu’à 30kW.
6- Etude des effets de la qualité de l’eau fournie et du vieillissement des unités.

Enfin, il sera proposé de fabriquer un modèle pilote à l’échelle pré-commerciale que l’entreprise pourra présenter comme un prototype ainsi que l’application de certains concepts développés, tels que le scellement des unités, la production d’AME et de plaques bipolaires, pour la construction immédiate de cellules PEM à l’échelle 0,1-1,0kW comme cas d’essai pour des unités plus grandes.

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Ricard García Valls és el nou director del Departament d’Enginyeria Química

La proposta és potenciar les diferents línies de recerca i innovació, equilibrar la plantilla, unificar el departament i millorar les relacions internes i externes.

Ricard Garcia Valls és el nou director del Departament d’Enginyeria Química de la URV amb els vots favorables de 39 dels 45 vots emesos pel Consell de Departament en les eleccions celebrades aquest 2 d’octubre. Pren el relleu de Joan Salvadó i l’acompanyarà Fèlix Llovell com a secretari del Departament.

Llicenciat en Ciències Químiques per la UAB l’any 1995, Garcia Valls va fer una estada postdoctoral al MIT del 1996 al 1998, al Departament d’Enginyeria Química amb el professor Alan Hatton. Des de l’any 1998 és professor del Departament d’Enginyeria Química de la URV i sotsdirector i director de l’ETSEQ.

És investigador en l’àmbit de la tecnologia química, especialment en tecnologies i operacions de separació i encapsulació de membranes, i en els darrers anys s’ha especialitzat en piles de combustible i descarbonització. Ho ha fet específicament en la captura i transformació d’hidrogen i CO2. Des del 2020 fins avui ha estat director de la unitat de tecnologia química d’Eurecat, des d’on ha impulsat juntament amb el seu equip que l’hidrogen es lideri internament i externament des de Tarragona. També és membre de diferents comissions a Catalunya i Espanya per a la descarbonització i per a la indústria química.

Ha dirigit 16 tesis doctorals, ha publicat més d’un centenar d’articles científics indexats, té dos registres de patents i ha dirigit més d’una cinquantena de projectes públics i privats. La seva principal línia de recerca se centra en l’aplicació de la tecnologia química en medicina i més concretament per al tractament del càncer mitjançant tecnologies d’encapsulació. Des del punt de vista docent, ha impartit assignatures de l’especialitat de ciències de l’enginyeria química i s’ha especialitzat en la metodologia de projectes integradors avançats, treballant amb projectes en equip obert i aplicant els principis internacionals del CDIO (concebre, dissenyar, implementar i operar) , que ha establert al laboratori obert d’enginyeria química i al concurs ChemEcar.

Pel que fa a la direcció del Departament d’Enginyeria Química, Ricard Garcia Valls proposa primer millorar la cohesió interna del departament, augmentar la comunicació interna i tenir una imatge externa. Pretén gestionar els recursos disponibles per tal de tenir les millors condicions laborals possibles, reforçar totes les línies de treball en recerca i innovació, així com equilibrar la plantilla tant de les persones de suport a la docència com a la recerca, de manera transversal per a tots els línies o grups de recerca. També es preveu que aquesta millora repercuteixi en l’equilibri de l’activitat docent del personal docent i investigador del departament.

També pretén millorar les relacions amb altres departaments, centres i òrgans de gestió. Relacions amb institucions alienes a la Universitat, del món empresarial, social i d’innovació per tal d’aprofitar tot el talent existent al departament i fer-lo atractiu, tant per captar nous talent, com per a la societat en general, des del més proper al geogràficament més llunyà.

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