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Los socios, coordinados por Mondragon Goi Eskola Politeknikoa (MGEP), trabajarán en dos nuevas aleaciones de alta entropía, un nuevo tipo de acero para trabajo en ambientes hostiles y una estructura híbrida de acero y aluminio.
Laboratorio avanzado de fabricación y control de materiales y componentes fundidos de alto rendimiento de Azterlan
El hidrógeno, el vector energético del futuro, tiene características que hacen que trabajar con él sea extremadamente complejo: (i) es el elemento químico más ligero que existe, (ii) tiene facilidad para asociarse con otros elementos cambiando sus propiedades y (iii) tiene un baja densidad energética volumétrica. Estas características tan particulares hacen que el tratamiento del hidrógeno presente muchos retos. Entre ellos, son dos a los que se quiere dar respuesta desde H2MAT+: la fragilización y su almacenamiento eficiente.
Para que una estructura metálica sufra una rotura por fragilización por hidrógeno, el primer reto considerado, deben estar presentes al mismo tiempo tres condiciones elementales:
De entre las tres condiciones anteriores, se va a trabajar en la primera, definiendo nuevas estructuras metálicas que puedan trabajar en contacto con el hidrógeno con menor susceptibilidad que los actuales. Para esta actividad se partirá de una evaluación y valoración previa de estos materiales que actualmente trabajan en ambientes con alto contenido de hidrógeno.
Conseguir materiales y combinaciones de materiales que puedan trabajar en ambientes ricos en hidrógeno será el primer gran reto de este proyecto, pero, dada la sinergia asociada a conocer cómo se compartan los materiales en esos ambientes, también habrá un objetivo secundario caracterizando materiales que podrían permitir almacenar hidrógeno de forma eficiente en estado sólido.
Otro reto del proyecto es el establecimiento y desarrollo de suficiente conocimiento y capacidad experimental para investigar aplicaciones sujetas a corrosión, fragilización y fatiga asistida por hidrógeno. Estas capacidades permitirán comprender el efecto del hidrógeno tanto en los materiales metálicos actuales como en los que se desarrollen en el proyecto. En concreto, se tendrá la capacidad de medir y evaluar cómo el hidrógeno es absorbido, adsorbido y desorbido por el material y cómo estas interacciones afectan a sus propiedades, tanto durante como tras el contacto con una fuente de hidrógeno.
Como parte de la solución que persigue H2MAT+ a los retos planteados, el consorcio ha seleccionado 4 estructuras metálicas que desarrollará, analizará y evaluará.
Las estructuras metálicas seleccionadas serán evaluadas respecto a sus características de permeación y propiedades mecánicas en presencia de hidrógeno. Los socios avanzarán en el desarrollo del conocimiento sobre cómo optimizar su microestructura para mejorar su comportamiento frente al hidrógeno y, especialmente, de las interfases de uniones híbridas entre HEA y acero producidas mediante las tecnologías NSF (Near solidus Forming), fundición centrífuga, cofusión y HIP. Las características microestructurales de los materiales usados en H2MAT+, controladas mediante tratamientos térmicos u otros, determinan su comportamiento respecto a la absorción de hidrógeno.
Un valor añadido del proyecto es la capacidad de evaluación mecánica de materiales y estructuras. Las entidades de I+D integradas en H2MAT+ han usado el trabajo desarrollado en H2MAT, proyecto Elkartek previo, para posicionarse como un actor activo en el campo de ensayos de materiales en contacto con hidrógeno. Así, han diseñado y adquirido nuevos métodos de ensayo destinados a validar materiales metálicos en contacto con hidrógeno. Gracias a estas nuevas instalaciones y capacidades, evaluarán, por ejemplo, el comportamiento mecánico de estructuras híbridas aligeradas, aluminio/acero inoxidable, respecto al hidrógeno.
A la conclusión del proyecto, se llevará a cabo una evaluación y valoración técnico-económica integral de los materiales y estructuras obtenidas respecto a aceros usados en el transporte y almacenamiento de hidrógeno, y de otras familias de aceros de nueva generación.
El proyecto H2MAT+ está subvencionado por el Departamento de Industria, Transición Energética y Sostenibilidad del Gobierno Vasco (Programa ELKARTEK 2024). El consorcio está coordinado por Mondragon Goir Eskola Politeknikoa y en él participan también Azterlan, Ceit, Tubacex Innovación, Tecnalia, UPV/EHU y Vicinay Marine Innovación, además del Cluster de Energía.
Clic AQUÍ para obtener más información sobre el proyecto, el cual teiene una duración de dos años (2024-2025).
