14 Sep H2umidity® – PLUS

Water2kW, S.L., Graphenea S.A. y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) presentan una propuesta ganadora a la segunda convocatoria programa de incentivos 4: retos de investigación básica-fundamental, pilotos innovadores y la formación en tecnologías habilitadoras clave.

La propuesta, coordinada por Water2kW, “H2umidity®-PLUS: Desarrollo de un electrolizador piloto con mejores prestaciones incorporando nuevos desarrollos en materiales y procesos a la tecnología H2umidity®” ha sido seleccionada para financiación a la segunda convocatoria programa de incentivos 4: retos de investigación básica-fundamental, pilotos innovadores y la formación en tecnologías habilitadoras clave, en el marco del «Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia – Financiado por la Unión Europea – NextGenerationEU», cuyas Bases Reguladoras fueron establecidas mediante la Orden TED/1444/2021, de 22 de diciembre de 2021, del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico.

Este proyecto contribuirá a la mejora de capacidades productivas y de fabricación de componentes/equipos/sistemas, así como al desarrollo de prototipos y la madurez tecnológica o el despliegue de aplicaciones necesarias para facilitar la introducción del hidrógeno renovable en actividades industriales, así como la integración del suministro de hidrógeno renovable en la cadena de valor.

El proyecto, de tres años de duración, se ha iniciado con fecha 30 de mayo de 2024. Cuenta con un presupuesto de 2.648.781,83 euros y una financiación de 1.940.951,94 euros.

El proyecto cuenta con un equipo multidisciplinar de primer nivel, con la participación como investigadores principales por parte de las distintas entidades implicadas de:

• Water2kW, S.L.

• Graphenea, S.A.

• Grupo de Investigación de Materiales para Medicina y Biotecnología. Instituto de Ciencia de Materiales (ICMM). Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

• Grupo de Investigación de Materiales para Energía, Medio Ambiente y Catálisis. Instituto de Ciencia y Tecnología del Carbono (INCAR). Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

• Grupo de Investigación DENLIA. Departamento de Matemática Aplicada a la Ingeniería Aeroespacial. ETSI Aeronáutica y del Espacio. Universidad Politécnica de Madrid

Water2kW es una empresa centrada en el desarrollo de soluciones tecnológicas para la producción de hidrógeno verde y electricidad renovable. H2umidity®, tecnología patentada por Water2kW, se plantea como una solución única para la producción de H₂ verde cuando no existen fuentes de agua disponibles. La solución, totalmente circular, que ofrece Water2kW se basa en un sistema modular y escalable con posibilidad de ajustar la producción a las necesidades del cliente.

El objetivo principal de este proyecto se centra en la mejora del balance eficiencia/coste del proceso asociado a la tecnología H2umidity® a escala prototipo para aplicación en entorno real, incorporando nuevos materiales y nuevos diseños de componentes críticos del stack, así como la aplicación de estímulos externos con efecto directo en el rendimiento de los procesos químicos y electromagnéticos implicados en la electrolisis.

Los desarrollos propuestos en materiales avanzados y procesos para la producción de hidrógeno verde, una vez integrados de manera conjunta en el prototipo resultante, persiguen una mejora en eficiencia energética del 60% respecto al valor referencia de la industria para tecnología PEMWE (Proton Exchange Membrane Water Electrolysis) estándar. El proyecto contempla también, una disminución significativa de los costes asociados a los materiales utilizados en la tecnología H2umidity® (Water2kW) por empleo de electrocatalizadores alternativos más abundantes y baratos y nuevas estructuras que mejoran el rendimiento de la catálisis implicada en el proceso estándar PEMWE.

La integración y optimización final de todos los desarrollos en materiales y proceso se realizará a través de una plataforma de prototipado virtual de los distintos componentes del stack y de la aplicación de un sistema de control basado en aprendizaje automático que nos permitirá mejorar los costes de ingeniería y tiempos de desarrollo de la tecnología con el impacto consiguiente en coste de proyectos (reducción del 30%) a nivel pre-comercial y comercial.

Proyecto acogido a los programas de apoyo a la cadena de valor industrial del hidrógeno renovable sobre la innovación y el conocimiento (capacidades, avances tecnológicos y demostradores), en el marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia.

Water2kW, S.L., Graphenea S.A. and the Spanish National Research Council (CSIC) present a winning proposal for the second call for the 4th incentive programme: basic-fundamental research challenges, innovative pilots and training in key enabling technologies.

The proposal, coordinated by Water2kW, “H2umidity®-PLUS: Development of a pilot electrolyser with improved performance by incorporating new developments in materials and processes to H2umidity® technology” has been selected for funding for the second call for incentive programme 4: basic-fundamental research challenges, innovative pilots and training in key enabling technologies, within the framework of the “Recovery, Transformation and Resilience Plan – Funded by the European Union – NextGenerationEU”, whose Regulatory Bases were established by Order TED/1444/2021, of December 22, 2021, of the Ministry for the Ecological Transition and the Demographic Challenge.

This project will contribute to the improvement of productive and manufacturing capacities of components/equipment/systems, as well as to the development of prototypes and the technological maturity or deployment of applications necessary to facilitate the introduction of renewable hydrogen in industrial activities, as well as the integration of the supply of renewable hydrogen in the value chain.

The three-year project began on May 30, 2024. It has a budget of 2,648,781.83 euros and funding of 1,940,951.94 euros.

The project has a top-level multidisciplinary team, with the participation of the following entities as principal investigators:

• Water2kW, S.L.

• Graphenea, S.A.

• Materials for Medicine and Biotechnology Research Group. Institute of Materials Science (ICMM). Spanish National Research Council (CSIC)

• Materials for Energy, Environment and Catalysis Research Group. Institute of Carbon Science and Technology (INCAR). Spanish National Research Council (CSIC)

• DENLIA Research Group. Department of Mathematics Applied to Aerospace Engineering. ETSI Aeronautics and Space. Polytechnic University of Madrid

Water2kW is a company focused on the development of technological solutions for the production of green hydrogen and renewable electricity. H2umidity®, a technology patented by Water2kW, is proposed as a unique solution for the production of green H2 when there are no water sources available. The fully circular solution offered by Water2kW is based on a modular and scalable system with the possibility of adjusting production to the client’s needs.

The main objective of this project focuses on improving the efficiency/cost balance of the process associated with H2umidity® technology at prototype scale for application in a real environment, incorporating new materials and new designs of critical components of the stack, as well as the application of external stimuli with a direct effect on the performance of the chemical and electromagnetic processes involved in electrolysis.

The proposed developments in advanced materials and processes for the production of green hydrogen, once jointly integrated in the resulting prototype, aim for an improvement in energy efficiency of 60% compared to the industry reference value for standard PEMWE (Proton Exchange Membrane Water Electrolysis) technology. The project also contemplates a significant reduction in the costs associated with the materials used in the H2umidity® (Water2kW) technology by using more abundant and cheaper alternative electrocatalysts and new structures that improve the performance of the catalysis involved in the standard PEMWE process.

The final integration and optimization of all the developments in materials and process will be carried out through a virtual prototyping platform of the different components of the stack and the application of a control system based on machine learning that will allow us to improve the engineering costs and development times of the technology with the consequent impact on project costs (30% reduction) at the pre-commercial and commercial level.

Project included in the support programmes for the renewable hydrogen industrial value chain on innovation and knowledge (capabilities, technological advances and demonstrators), within the framework of the Recovery, Transformation and Resilience Plan.