El proyecto AVOGADRO, coordinado por Iberdrola, cuenta con otras siete empresas vascas referentes en la cadena de valor del hidrógeno: ABC Compressors, CAF Turnkey & Engineering, Cikautxo, Ingeteam, Lointek, Lumiker Aplicaciones Tecnológicas y Tratamientos Térmicos TTT.
El hidrógeno es una oportunidad para Euskadi y así queda reflejado en el fuerte peso que tiene en la actividad de I+D de Euskadi, por parte tanto de empresas como de centros tecnológicos y universidades. Así lo expuso Amaia Martínez Muro, Directora de Tecnología de la SPRI, en la apertura de la jornada, destacando que los programas Elkartek, Hazitek y Azpitek de hidrógeno aprobados desde 2021 superan los 41 millones de euros de apoyo y abarcan toda la cadena de valor del sector.

En este conjunto de iniciativas, AVOGADRO es el principal proyecto de I+D empresarial que aborda el despliegue de movilidad por hidrógeno. Sus objetivos están perfectamente alineados con la Estrategia Vasca del Hidrógeno, que ha fijado como objetivos a 2030 una flota de 20 autobuses de hidrógeno, 450 vehículos de transporte de mercancías de diversos tamaños y una red de 10 hidrogeneras de acceso público. El proyecto comenzó su actividad en 2022 con el objetivo de investigar, entender y diseñar sistemas críticos en la recarga de hidrógeno para vehículo pesado y trenes. En este sentido, entre otras actividades, ha incluido el análisis del comportamiento de materiales en contacto con hidrógeno, el desarrollo de nuevas tecnologías aplicables a componentes de hidrogeneras, la investigación de soluciones de medición y detección con base en fibra óptica relacionadas con la seguridad y monitorización, y el análisis del proceso y las diferentes configuraciones para el transporte por carretera y por ferrocarril.

Iberdrola, como coordinador del proyecto, ha adquirido durante los últimos años una gran experiencia en el sector durante la construcción y explotación de la primera hidrogenera para el suministro de flotas de autobuses de Barcelona. Esta instalación, con una capacidad de 2,5 MW de electrólisis, ha permitido a Iberdrola conocer la tecnología de recarga de vehículos de hidrógeno e identificar las necesidades y retos en materia de hidrogeneras.

Para hacer frente a los problemas de estanqueidad, corrosión y fragilización de los materiales en presencia del hidrógeno, Tratamientos Térmicos TTT, empresa dedicada a los tratamientos térmicos y superficiales, ha identificado los componentes y materiales críticos de la hidrogenera para investigar su comportamiento en contacto con hidrógeno, y junto con Tecnalia han desarrollado tratamientos térmicos no convencionales en aleaciones austeníticas (AISI 316L). Ambas entidades han trabajado en la investigación y validación en laboratorio de los tratamientos ASPN, los cuales han demostrado reducir la degradación del material y las fugas de hidrógeno.
Asociado a los retos del almacenamiento del hidrógeno, por un lado el fabricante de componentes de caucho y plástico Cikautxo ha diseñado y fabricado un demostrador tecnológico de un tanque tipo IV. Para ello, el socio ha analizado el proceso de recarga y los modelos disponibles actualmente en el mercado, así como la tecnología y materiales para la fabricación de estos depósitos. El demostrador se ha realizado con el polímero PA6, fibra de carbono y resina epoxi mediante los procesos de fabricación liner y filament winding. Por otro lado, Lointek, ingeniería y fabricante de recipientes a presión, ha analizado las necesidades de almacenamiento de las hidrogeneras para realizar el diseño conceptual de un tanque Tipo I. Lointek ha optado por el material P460-ML1, junta soldada en boca de hombre y diseño de tanque vertical. Tecnalia ha llevado a cabo ensayos de fisuración inducida por hidrógeno (HIC), ensayos de tracción a carga lenta en un ambiente de hidrógeno comprimido (SSRT) y ensayos de tenacidad en hidrógeno. De las pruebas se extrae que el material P460-ML1 es una opción prometedora para el almacenamiento de hidrógeno, pero el recargue de inoxidable para junta soldada no es apto.

En cuanto a componentes, Lointek ha realizado un estudio preliminar de las diferentes tipologías de pre-cooler, a partir de este trabajo se ha seleccionado el intercambiador carcasa-serpentín. La empresa ha desarrollado una herramienta de cálculo y validación del diseño conceptual de este componente. Por su parte, ABC Compressors ha seleccionado los compresores alternativos de pistón para la hidrogenera por sus buenas prestaciones. Para conocer las especificaciones del equipo, ABC Compressors y Tecnalia han utilizado una herramienta de simulación del suministro hidrógeno, compresión y almacenamiento. Además, se ha desarrollado y validado el sistema de control para el llenado de depósitos a diferentes presiones. Ingeteam ha sido la encargada de la electrónica de potencia para electrolizadores en hidrogeneras. El fabricante, de la mano de Iberdrola, ha definido las especificaciones del electrolizador y su conexión a red en dos posibles casos, con uno y dos stacks. La herramienta de dimensionado y diseño ha mostrado que la mayor diferencia entre electrolizadores se encuentra en el método de arranque, aspecto relevante para la elección de topología. Ingeteam ha comparado diferentes topologías existentes, concluyendo que las topologías más prometedoras son AFE, 12-Pulsos TFE y 12-Pulsos DFE + DC/DC.

Iberdrola Y CAF TE han colaborado en el desarrollo modelos de simulación CFD y simulación de los diferentes elementos en una HRS (electrolizador, compresor, almacenamiento, surtidos y vehículo) para el transporte por carretera y por ferrocarril. Actualmente no hay normativa que defina el protocolo a utilizar en el repostaje de vehículos pesados, por lo tanto, cada fabricante define su propio protocolo. CAF TE ha desarrollado un procedimiento completo para definir el protocolo de repostaje para un vehículo pesado, tomando como base la normativa ya existente para vehículo ligero.
Lumiker ha diseñado soluciones de monitorización basadas en la tecnología Bragg. La deposición de elementos metálicos (Pd) con propiedades selectivas al hidrógeno permite desarrollar sensores ópticos para medir contenido de hidrógeno. El socio del proyecto también ha desarrollado prototipos de sensores de hidrógeno, temperatura y presión y un interrogador óptico BAST-H2, los cuales han sido ensayados en las instalaciones de Lumiker y Tecnalia. Los datos de los sensores son mostrados en la interfaz gráfica específica para AVOGADRO. La jornada ha sido organizada por el Clúster de Energía y Tecnalia, en colaboración con los socios del proyecto AVOGADRO, y ha contado con espacios de debate para contrastar el trabajo realizado y su potencial utilidad con las empresas asistentes, a fin de promover oportunidades de colaboración.

El proyecto ha contado con la colaboración de varios agentes de la Red Vasca de Ciencia, Tecnología e Innovación (RVCTI), como son Tecnalia, Ikerlan, Cikatek, Gaiker y el Cluster de Energía.