PROCEX aborda el Reto social 3 «Energía limpia, eficiente y segura» y pretende abrir camino a una nueva generación de electrolizadores reversibles de alta eficiencia que operan a temperaturas intermedias (sobre 500ºC). Su éxito abriría una vía muy prometedora para nuevos sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica y eólica con características sobresalientes, tales como eficiencias de ida y vuelta (superiores al 75%) o tasas de retorno energético (>10). Estos valores son muy superiores a los que se pueden alcanzar con los mejores sistemas de almacenamiento térmico. Además, el uso de electrolizadores de alta eficiencia encontraría un enorme campo de aplicación en la producción de H2 y en la industria química. Para desarrollar estos sistemas, es necesario superar numerosos retos en el ámbito de los materiales cerámicos: en particular, es necesario desarrollar nuevos electrolitos conductores de protones con baja conductividad electrónica.

El objetivo principal del proyecto es identificar, sintetizar y demostrar nuevos materiales cerámicos conductores de protones con bajas pérdidas electrónicas en electrolisis, usando estrategias de dopado en compuestos de circonatos y ceratos de bario. Ponemos énfasis no sólo en mejorar la eficiencia sino también en la durabilidad de estos materiales. El proyecto demostrará el procesado de los electrolitos y su integración en pilas tipo botón a escala laboratorio, y estudiará los principales mecanismos de reacción, desarrollando modelos que permitan predecir su comportamiento a gran escala. Este proyecto parte de resultados publicados muy recientemente en la literatura y pretende superarlos apoyándose en las capacidades y experiencia previa del equipo investigador. En el proyecto ampliaremos el rango de composiciones y dopantes a estudiar y realizaremos un estudio sistemático que nos permita relacionar la composición y procesado con las propiedades y el rendimiento en condiciones de servicio (i.e. la degradación y el envejecimiento. A partir de la información obtenida pretendemos desarrollar y validar nuevos modelos que permitan evaluar la integración de estos sistemas en distintas aplicaciones. La ambición del este proyecto requiere un tratamiento multidisciplinar fruto de la combinación de dos grupos de investigación, uno de Ciencia de Materiales y otro de Ingeniería Energética, que poseen las capacidades e instalaciones necesarias para llevar a buen término el proyecto: síntesis y procesado de materiales, caracterización física, modelado numérico e integración de sistemas de almacenamiento de energía.