O projeto europeu Projeto HyP3D está a posicionar-se como uma iniciativa pioneira na produção de hidrogénio. O seu objetivo é utilizar tecnologias avançadas de impressão 3D para melhorar fundamentalmente a eficiência e a sustentabilidade da tecnologia de células de eletrólise de óxido sólido (SOEC).

No centro do projeto está o ambicioso objetivo de desenvolver uma pilha SOEC ultra-compacta, autossuficiente e de alta pressão que converte eletricidade em hidrogénio comprimido. Em contraste com os métodos convencionais, o HyP3D baseia-se no poder das células SOEC impressas em 3D, que oferecem uma área ativa substancial de 70 cm², funções integradas e a capacidade de produzir hidrogénio a altas densidades de corrente acima de 0,90A/cm² (~1,3V) em condições de 850ºC e mais de 5 bar de pressão.

Um grande avanço do projeto HyP3D é a mudança de paradigma do processamento tradicional de cerâmica para SOEC. O resultado é a criação de pilhas SOEC de densidade de potência extremamente elevada que atingem 2,14 kW de potência num volume compacto de 630 cm³. Isto significa uma triplicação da potência específica por unidade de volume (3,4 kW/L) e uma quadruplicação da potência específica por unidade de massa (1,10 kW/kg), ultrapassando os valores de referência existentes.

A H2B2, um parceiro-chave no projeto HyP3D, é especializada em todos os aspectos dos sistemas de produção de hidrogénio. Com a sua experiência em eficiência energética e redução de custos, a H2B2 desempenha um papel crucial no sucesso do projeto. A sua responsabilidade pela linha piloto de produção sublinha a sua contribuição para a produção eficiente das células HyP3D.

A 3DCeram, outro colaborador, centra-se na otimização de matérias-primas para impressão, parâmetros de impressão 3D e tratamentos térmicos. Ao desenvolverem pastas especializadas para a impressão 3D SLA com pós comerciais de YSZ, as equipas estão a investigar o comportamento reológico e os testes de impressão. A inovação estende-se à conceção de processos optimizados, culminando na produção de peças com formas complexas que correspondem às dimensões finais da célula.

O projeto HyP3D vai além da produção de componentes densos e mecanicamente robustos. A 3DCeram e o IREC estão a trabalhar em estratégias de impressão optimizadas para garantir a fiabilidade e maximizar os rendimentos de produção. O projeto está em consonância com os objectivos gerais de fazer avançar a economia do hidrogénio, reduzindo significativamente o tempo de chegada ao mercado, reduzindo o consumo de matérias-primas em 76% e reduzindo o investimento inicial em 42% em comparação com os processos de fabrico convencionais.

Com esta iniciativa pioneira do projeto HyP3D, o sector da energia está a experimentar uma convergência de conhecimentos de impressão 3D e inovação em hidrogénio que está a conduzir o mundo para um futuro energético mais sustentável.