El Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) ha finalizado el proyecto Hedera, orientado a mejorar la producción de hidrógeno verde mediante nuevos electrodos para electrolizadores de membrana de intercambio protónico (PEM), modelos predictivos y herramientas digitales de optimización. Los desarrollos buscan alargar la vida útil de los equipos, facilitar su operación con energía renovable variable y acercar el hidrógeno renovable a costes más competitivos.
La iniciativa, cerrada en Valencia el 2 de julio de 2026, ha contado con financiación de IVACE+i y de la Unión Europea a través del Programa Operativo FEDER de la Comunitat Valenciana 2021–2027. El proyecto se ha centrado en uno de los problemas técnicos que condicionan la competitividad del hidrógeno verde: la degradación acelerada de los electrolizadores cuando funcionan acoplados a fuentes renovables como la solar fotovoltaica y la eólica.
La variabilidad de estas fuentes obliga a los equipos a trabajar con intensidades cambiantes, lo que puede afectar al envejecimiento de sus componentes y elevar los costes de operación. El trabajo de Hedera se ha dirigido a producir hidrógeno de forma flexible con sol y viento sin penalizar de forma prematura la vida útil de los electrolizadores.
Nuevos electrodos PEM para electrólisis y análisis de degradación
En el ámbito de materiales, el proyecto ha desarrollado y validado electrodos para electrólisis PEM. El proceso ha incluido la formulación de tintas catalíticas y su fabricación mediante técnicas de deposición tipo spray, con el objetivo de obtener materiales homogéneos y con un comportamiento reproducible, dos condiciones relevantes para una posible escalabilidad industrial.
Los electrodos obtenidos se han sometido a caracterización físico-química y electroquímica en condiciones representativas de operación. Estos ensayos han permitido evaluar su rendimiento y compararlo con soluciones de referencia disponibles en el mercado.
El proyecto también ha identificado los principales mecanismos de degradación que afectan a los electrodos PEM bajo distintos escenarios operativos. El análisis ha prestado especial atención a los perfiles vinculados a la integración de excedentes fotovoltaicos y eólicos, así como al efecto de las variaciones de intensidad y de carga sobre el envejecimiento de los componentes.
Modelos predictivos y gemelo digital para plantas de hidrógeno renovable
A partir de los datos experimentales generados en laboratorio y en campañas de ensayo, el equipo del ITE ha desarrollado y validado un modelo predictivo de degradación de electrodos PEM. Esta herramienta permite estimar el comportamiento del sistema en condiciones de operación representativas y anticipar cómo diferentes estrategias pueden influir en la vida útil del electrolizador y en el coste del hidrógeno producido.
Hedera ha incorporado además un algoritmo de optimización multicriterio para sistemas de producción de hidrógeno. El algoritmo integra variables como la disponibilidad de energía renovable, la demanda, el almacenamiento y la degradación del electrolizador, con el fin de apoyar la toma de decisiones en el diseño y la gestión de plantas de electrólisis.
Como desarrollo adicional, el proyecto ha creado un modelo digital de planta de electrólisis orientado a la simulación de escenarios y a la validación de estrategias de gestión energética. Este gemelo digital permite evaluar de forma virtual configuraciones de operación y estrategias de acoplamiento con renovables antes de aplicarlas en una instalación real. Según el planteamiento técnico del proyecto, estas herramientas convierten datos electroquímicos y operativos en criterios prácticos para diseñar y gestionar plantas capaces de trabajar con energía solar y eólica.