El uso eficiente y sustentable del hidrógeno como combustible se basa en los procesos del llamado Ciclo Completo del Hidrógeno. La primera etapa es la producción electrolítica desde agua donde el combustible es acondicionado y almacenado por diferentes métodos que dependen de su aplicación final, compresión para gran porte o hidruros metálicos o portadores líquidos para pequeña y mediana escala. La conversión del hidrógeno en energía puede realizarse mediante la misma tecnología que para su producción, pero en sentido inverso esto es, el gas se combina por medio de una celda de combustible (pila galvánica) con oxígeno generando nuevamente agua.
La elección del hidrógeno como combustible surge por su gran energía específica (142 MJ/Kg frente a la nafta común que aporta solamente 47 MJ/Kg), conversión energética limpia (el producto de combustión química o electroquímica es agua) y tanto su producción como su conversión es muy eficiente (mayor a 98 %) sin partes móviles.
En este proyecto se diseñará la ingeniería de un conjunto modular de electrolizadores de electrolito polimérico para un caso determinado de cantidades mensuales necesarias de hidrógeno. Para el electrolizador se construirán dispositivos mono y/o bipolares utilizando la tecnología ya desarrollada para celdas de combustible de 150 Watts. Se adoptarán los catalizadores nanoparticulados (platino-metal) que permitan la mayor pureza de hidrógeno. Se estudiará la fluidodinámica para el desprendimiento de gases en placas difusoras, el dragado electro-osmótico en la membrana y el transporte interdifusional para el sistema electrolítico trabajando en operación irreversible.
Finalmente, se analizarán los parámetros óptimos de operación para ser conectado on-line con el almacenador elegido y su conversión final energética por celdas de combustible. Se establecerán los balances de energía, calor y masa para el electrolizador mientras que para la conexión al almacenador se minimizarán las pérdidas de calor y energía del sistema.
