1. Zergatik jotzen da hidrogenoa trantsizio energetikoaren zutabeetako bat bezala?

Hidrogenoa bektore gako bihurtu da elektrifikazio zuzena bideragarria ez den sektoreak deskarbonizatzeko, hala nola industria astuna edo itsas eta aire garraioa. Energia berriztagarria eskala handian biltegiratzeko eta behar denean erabiltzeko aukera ematen digu, sistemari egonkortasuna eskainiz.
Elektrolisia gaur egun hidrogeno berdea ekoizteko teknologiarik aurreratuena da, baina ez da nahikoa izango bakarrik: elektrizitate asko behar du eta bere kostuak oraindik handiak dira. Horregatik, funtsezkoa da ziklo termokimikoak bezalako alternatibak esploratzea, berriztagarri edo hondar bero iturriak zuzenean aprobetxatuz hidrogenoa modu eraginkorragoan ekoizteko.

2. Zer da zehazki uraren splitting termokimikoa (TWSC), eta zerk bereizten du gaur egungo hidrogeno berdea ekoizteko beste metodoetatik?

Uraren splitting termokimikoa prozesu bat da, non tenperatura altuko erreakzio kimiko zikloak erabiltzen ditugun ura hidrogeno eta oxigeno bihurtzeko. Elektrolisiaren ez bezala, elektrizitatea ez da beharrezkoa; kasu honetan beroa da behar dugun energia. Honek atea irekitzen du energia iturri berriak integratzeko, hala nola eguzki kontzentratua edo industria prozesuetako hondar beroa.
Gainera, prozesua ziklikoa denez, material berak behin eta berriz erreakzionatzen du, hidrogenoa askatuz baina ziklo bakoitzean kontsumitu gabe. Abantaila nagusia da, teoriaren arabera, eraginkortasun oso altuak lor daitezkeela elektrizitate erabilera minimoarekin, betiere materialak nahikoa egonkorrak eta merkeak badira.

3. Zein dira gaur egun ziklo termokimikoek ikerketatik erabilera industrialera jauzi egiteko erronka teknologiko nagusiak?

Erronka nagusiena da materialak aurkitzea, milaka ziklotan zehar tenperatura oso altuetan bere errendimendua mantentzeko gai izango direnak, degradatu gabe edo erreakzio gaitasuna galdu gabe. Orain arte aztertutako konposatu askok egonkortasun arazoak dituzte edo eskalatzeko gehiegi dira garestiak. Beste erronka bat erreaktoreen diseinua da: bero transferentzia optimizatu behar dugu, galerak minimizatu eta prozesuaren segurtasuna bermatu.
Azkenik, kostuaren auzia dago: hidrogenoaren ekoizpena bide honetatik elektrolisiarekin eta, batez ere, aukera fosilekin lehiakorra izan dadin lortu behar dugu. Horretarako, materialen zientzian eta sistema ingeniaritzan aurrerapenak behar dira.

4. Zein baldintza bete behar dituzte materialek, tenperatura altuetan eta milaka ziklotan lan egiten duten prozesuetan bideragarriak izateko?

Materialek hainbat propietate kritiko konbinatu behar dituzte: egonkortasun termikoa, hau da, 1.000 °C-tik gorako tenperaturei eutsi behar diete deskonposatu edo degradatu gabe; alderantzizkotasuna, behin eta berriz oxidatu eta murriztu ahal izateko eraginkortasuna galdu gabe; eta sendotasun mekanikoa, eragiketako kolpe termiko eta mekanikoei aurre egiteko.
Horrez gain, ugarik, merkeek eta sintetizatzeko errazek izan behar dute, ez baitu ezertarako balio propietate bikainak dituen material batek oso urria edo eskala handian ekoizteko gehiegi garestia bada. Horregatik, gure ikerketa metal oxido aurreratuetan eta zeramikoetan oinarritzen da, errendimendu, kostu eta iraupenaren arteko oreka ona eskaintzen dutelako.

5. Nola lor lezakete onurak hondar bero kopuru handiak sortzen dituzten industriak, hidrogenoa ekoizteko uraren splitting termokimikoaren teknologiak txertatzen badituzte?

Energia intentsiboak diren industria asko, hala nola altzairua, zementua edo kimika, hondar bero kantitate ikaragarriak sortzen dituzte, eta gehienetan galtzen dira. Bero hori ziklo termokimikoak elikatzeko aprobetxatzen badugu, hidrogeno berriztagarri bihur genezake.
Honek ez luke soilik isuriak murriztuko, baizik eta industria horiei gaur egun erabiltzen ez duten baliabide bat balorizatzeko aukera emango lieke eta, gainera, erregai garbi bat ekoizteko, euren prozesuetan erabiltzeko edo energia produktu gisa saltzeko. Industria eraginkorrago eta zirkularrago bihurtzeko modu bat da, negozio aukera berriak sortuz eta deskarbonizazioan aurrera eginez.

6. Zerk egiten du CIC energiGUNE toki egoki bereziki uraren splitting termokimikoaren teknologiak bultzatzeko?

CIC energiGUNEn gaitasun berezien konbinazio bat dugu. Alde batetik, prozesu horien baldintza muturrak jasateko gai diren zeramiko eta metaliko aurreratuen diseinuan eta sintesian espezializatutako talde bat dugu. Bestetik, karakterizazio eta modelizazio instalazioak ditugu, material horiek nola jokatzen duten xehetasunez aztertzeko, haien iraupena aurreikusteko eta errendimendua optimizatzeko aukera ematen digutenak.
Gainera, nazioarteko proiektuetan parte hartzen dugu aktiboki, industria eta beste ikerketa zentro liderrak konektatzen gaituztenak, emaitzen transferentzia aplikazio errealetara bizkortuz. Gure helburua argia da: uraren ziklo termokimikoak promesa zientifikotik hidrogeno berdea eskala handian ekoizteko teknologia bideragarri bihurtzea.