National Research And Development Institute For Cryogenic And Isotopic Technologies

RESTORE
Contract nr.: 117/16.09.2016
ID Proiect: P_37_595
Perioada implementare proiect: 16.09.2016-16.09.2019


Progrese in dezvoltarea electrolizoarelor PEM ca si componenta majora a schemei de stocare a energiei regenerabile bazate pe hidrogen – RESTORE


Prezentare

Nevoia de dezvoltare a unor solutii tehnologice de stocare a energiei devine acuta in Europa, inclusiv in Romania, unde multe centrale eoliene sau fotovoltaice genereaza deja sute de gigawatt electricitate, deseori in totala neconcordanta cu consumul retelei de putere. Tehnologia de electroliza PEM reprezinta, din mai multe puncte de vedere, un sistem perfect adaptat cerintelor in materie de aplicatii ale surselor de energie regenerabila. Aceasta este considerata, in prezent, cea mai flexibila si sustenabila solutie de stocare a energiei regenerabile pe termen lung si la scale diferite, utilizand surplusul de electricitate generat pentru a produce hidrogen, care este ulterior stocat si reconvertit in energie electrica/termica prin diverse tehnologii. In profida acestor dezvoltari, raman inca valabile cele doua probleme de baza ale sistemelor de electroliza actuala – costurile de capital si eficienta energetica, iar identificarea de solutii viabile pentru solutionarea lor constituie obiectul prezentei propuneri de proiect.
Activitatile propuse spre finantare se incadreaza in doua categorii, ambele contribuind in mod direct la atingerea obiectivelor stabilite.

1. Activitati de tip tehnologic, care au ca scop aplicarea metodologiilor specifice de lucru in vederea atingerii obiectivelor stiintifice ale proiectului si care constau in:
– activitati focalizate pe investigarea reactiilor OER (Oxygen Evolution Reaction) si HER (Hydrogen Evolution Reaction) si a catalizatorilor aferenti, ce au loc la anodul si la cadodul unui electrolizor PEM;
– activitati de dezvoltare de noi colectori de curent sau placi bipolare care, pe de o parte, au tinte bine definite, in contextul obiectivului general al proiectului, si, pe de alta parte, au un impact direct asupra serviciilor de cercetare noi/imbunatatite pe care le va oferi grupul de cercetare nou constituit.
2. Activitati de transfer de cunostiinte, prin care se doreste atingerea nivelului de cunostiinte necesare echipei de implementare pentru a putea aborda cu succes aspectele tehnice inovatoare pe parcursul activitatilor proiectului. Transferul de cunostiinte sta la baza constituirii colectivului de cercetare “Electro2Hy” si a sustinerii activitatii acestuia de CD, ulterior finalizarii proiectului.

Informatii generale

Proiect nr. : 117/16.09.2016
Program: Programul Operational Competitivitate 2014-2020
Axa prioritara 1: Cercetare, Dezvoltare Tehnologica si Inovare (CDI) in Sprijinul Competitivitatii Economice si Dezvoltarii Afacerilor
Actiunea 1.1.4: Atragerea de personal cu competente avansate din strainatate pentru consolidarea capacitatii de CD
Tip proiect:Atragerea de personal cu competente avansate din strainatate
Titlu proiect: Progrese in dezvoltarea electrolizoareloe PEM ca si componenta majora a schemei de stocare a energiei regenerabile bazate pe hidrogen
Acronim proiect: RESTORE
Coordonator proiect: Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Tehnologii Criogenice si Izotopice
Coordonator proiect: Dr. Fiz. Konstantin Petrov
Perioada de desfasurare: 16.09.2016-16.09.2019
Valoare contract: 8.517.649 lei

Obiective

Obiectivul principal al proiectului este acela de a crea in cadrul ICSI un nucleu de inalta competenta stiintifica si tehnologica, de nivel european, care va desfasura activitati de cercetare, dezvoltare si inovare (CDI) in domeniul hidrogenului, folosind tehnologia de electroliza a apei PEM. In acelasi timp, se doreste crearea unei baze de cunostiinte stiintifice si tehnologice.
In vederea indeplinirii acestui obiectiv, in cadrul proiectului vor fi derulate activitati de cercetare industriala si dezvoltare experimentala, al caror rezultat preconizat va fi de a produce un model experimental de sistem de electroliza PEM, cu un cost scazut si performante imbunatatite, bazat pe tehnologia cu membrana de schimb de protoni, capabil sa transforme energia solara/eoliana in energie regenerabila bazata pe hidrogen fara emisii poluante si destinat utilizarii drept combustibil pentru pilele de combustibil. Activitatea de cercetare se va concentra pe gasirea de solutii inovatoare si ieftine pentru realizarea componentelor electrolizorului si implementarea de solutii avansate de integrare intr-un model experimental de sistem de electroliza PEM.
In vederea atingerii obiectivului general, au fost stabilite obiective specifice masurabile:
– crearea, in jurul cercetatorului strain, a unui grup denumit “Electro2Hy”, cu competente stiintifice de nivel european si mondial in domeniul producerii de hidrogen,utilizand sistemele de electroliza a apei cu membrane polimere schimbatoare de protoni PEM;
– cresterea capacitatii de colaborare si parteneriat in domeniu, atat in plan national cat si international, prin atragerea unui specialist strain, Prof. Konstantin Petrov, ca director de proiect;
– cresterea numarului de locuri de munca in cercetare, prin angajarea a noi doi cercetatori, cu posibilitatea mentinerii acestor locuri de munca si dupa finalizarea proiectului;
– elaborarea si depunerea la autoritatile competente a trei cereri de brevet prin realizarea componentelor electrolizorului si a produsului rezultat in urma proiectului – un nou tip de sistem de electroliza a apei PEM capabil sa produca 1Nm3 H2 pe ora, la presiuni de pana la 15 bar;
– diseminarea si transferul rezultatelor si a cunostiintelor acumulate in cadrul activitatilor de cercetare-dezvoltare (“CD”) din cadrul proiectului, prin publicarea a sase articole cotate ISI, respectriv a patru articole indexate BDI si prin participarea la zece conferinte si congrese din domeniul electrolizei PEM;
– depunerea a trei noi propuneri de proiecte in cadrul Orizont 2020.

Scop

Scopul proiectului RESTORE este consolidarea capacitatii de cercetare-dezvoltare a echipei de cercetatori a Institutului National de Cercetare-Dezvoltare pentru Tehnologii Criogenice si Izotopice din Ramnicu Valcea in domeniul producerii de hidrogen, utilizand sistemele de electroliza cu membrane polimere schimbatoare de protoni (Proton Exchage Membrane – PEM), si cresterea participarii Institutului la programele de cercetare ale UE. Scopul proiectului va fi atins prin angajarea unui specialist din strainatate, Prof. Konstantin Petrov, cercetator recunoscut international si cu experienta vasta in mediul academic si industrial, in domeniul cercetarii si dezvoltarii de catalizatori pentru pile de combustibil si electrolizoare. Implicarea sa in proiect va asigura transferul de cunostinte si schimbul de experienta intre mediul de cercetare academic si cel industrial.

Etape/Activitati

ACTIVITATEA 1Achizitia de active corporale: echipamente de cercetare-dezvoltare
Pentru derularea activitatilor si sub-activitatilor de cercetare industriala (A4-A7) si de dezvoltare experimentala (A8), vor fi achizitionate active corporale, constnd in urmatoarele echipamente de CD: (1) moara planetara de mare energie pentru sinteza pulberilor nanometrice in atmosfera controlata, necesara pentru derularea sub-activitatilor de cercetare industriala SA4.1 si SA4.2 si (2) cuptor de calcinare a pulberilor nanometrice cu incarcare frontala.
Expertul in achizitii, impreuna cu managerul de proiect si responsabilul financiar, vor asigura elaborarea termenilor de referinta si realizarea la timp a procedurilor de achizitie publica conform normelor in vigoare, a bugetului proiectului si calendarului activitatilor, si se va asigura, la momentul livrarii, faptul ca echipamentele sunt insotite de certificate de conformitate si de garantie.

Sub-activitatea 1.1 – Organizarea si derularea procedurii de achizitie in vederea atribuirii contractului de furnizare echipamente
Se va organiza procedura de achizitie in vederea atribuirii contractului de furnizare de echipamente de cercetare-dezvoltare. Contractul de furnizare va fi atribuit prin cerere de oferta, tinand cont de valoarea estimata a contractului si pragurile prevazute de legislatia in vigoare, la momentul organizarii procedurii de achizitie. Organizarea procedurii de achizitie se va face conform prevederilor-legislatiei aplicabile.

Sub-activitatea 1.2Livrarea si punerea in functiune a echipamentelor
Livrarea, receptia si punerea in functiune a echipamentelor din lista de achizitii se va face conform planului de livrare si receptie din documentatia de atribuire. Echipamentele vor fi verificate din punct de vedere tehnic si vor fi amplasate in locatiile destinate. Se vor intocmi procesele verbale de predare-primire, respectiv de punere in functiune a echipamentelor.

ACTIVITATEA 2Achizitia de substante, materiale, consumabile si alte produse similare
Pentru derularea activitatilor de cercetare industriala, A4-A7, si a activitatii de dezvoltare experimentala, A8, este necesara achizitionarea de substante, materiale, consumabile si alte produse similare, conform pachetelor detaliate in lista de achizitii, cu termenii de livrare specificati. Expertul in achizitii, impreuna cu echipa de implementare si responsabilul financiar, vor asigura elaborarea termenilor de referinta si realizarea la timp a procedurilor de achizitie publica conform normelor in vigoare, a bugetului proiectului si calendarul activitatilor.

Sub-activitatea 2.1 Organizarea si derularea procedurii de achizitie in vederea atribuirii contractului de furnizare de substante, materiale, consumabile
Se va organiza procedura de achizitie in vederea atribuirii contractului de furnizare de substante, materiale si produse similare. Contractul de furnizare va fi atribuit prin cerere de oferta, tinand cont de valoarea alocata pentru fiecare pachet si de pragurile prevazute in legislatie. Organizarea procedurii de achizitie se va face conform legislatiei aplicabile.

Sub-activitatea 2.2Livrarea si receptia substantelor, materialelor, consumabilelor
Livrarea si receptia subtantelor, materialelor, consumabilelor si a altor produse similare, din lista de achizitii, se va face conform planului de livrare si receptie. Se vor intocmi procesele verbale de predare-primire, in functie de graficul de livrare stabilit in documentatia de atribuire.

ACTIVITATEA 3Angajare personal in cercetare
Inca de la inceputul proiectului, vor fi create doua pozitii de cercetator in cadrul ICSI. Angajarea noilor cercetatori se va face prin concurs organizat in conformitate cu legislatia in vigoare, la care poate participa orice persoana care indeplineste standardele minime necesare si obligatorii, fara discriminare, conform strategiilor europene de creare de locuri de munca si incluziune sociala. Activitatea va fi supervizata de managerul de proiect.

Sub-activitatea 3.1Organizare concurs de angajare
Vor fi scoase la concurs doua pozitii temporare de cercetator doctorand in cadrul ICSI, cu specificatia proiectului si a sursei de finantare, a normei de lucru pe zi (jumatate de norma sau norma intreaga), perioada de angajare si cerintele minime de eligibilitate. Anuntul pozitiilor vacante se va face in conformitate cu legislatia aplicabila.

Sub-activitatea 3.2Angajare doi cercetatori (doctoranzi)
In urma evaluarii aplicatiilor, a intervievarii candidatilor si a rezultatului examenului de competente generale in domeniul proiectului, primii doi candidati clasati vor fi declarati admisi si vor fi angajati cu contract individual de munca pe perioada proiectului, cu posibilitatea extinderii contractului la incheierea finantarii proiectului, conform Codului Muncii.

ACTIVITATEA 4Cercetari industriale de elaborare de catalizatori inovativi pentru reactiile de evolutie a hidrogenului si oxigenului
Obiectivul este elaborarea si implementarea de noi metode de fabricare si tipuri de catalizatori nano-structurati pentru reactiile de evolutie a hidrogenului (HER) si a oxigenului (OER), ce au loc la catodul si, respectiv, anodul unei celule de electroliza cu membrana polimerica schimbatoare de protoni (PEM). Activitatea implica si validari experimentale prin studii si analize de laborator prin care se doreste definirea unei metode tehnologice de realizare a nano-catalizatorilor de hidrogen si oxigen, cu un raport eficienta-cost de productie ridicat.

Sub-activitatea 4.1Elaborarea de catalizatori pe baza de hidruri metalice de tipul LaNi5 aliate cu diferite elemente co-catalizatoare (Ni, Ti, Ce, Co, Al, An, etc.) si catalizatori de tipul Raney Ni, utilizand metode mecanice de sinteza si de pulverizare DC/RF in plasma
In cadrul acestei subactivitati se urmareste reducerea cantitatii de metale platinice utilizate pentru reactia de evolutie a hidrogenului (catod) prin inlocuirea lor partiala sau totala cu hidruri metalice de tipul LaNi5 aliate cu diferite elemente co-catalizatoare (Ni, Ti, Ce, Co, Al, Sn, etc.) si catalizatori de tipul Raney Ni. Pentru aceasta, se vor folosi doua metode de lucru: 1. sinteza prin aliere mecanica in atmosfera controlata (vid, gaz inert si hidrogen) si 2. pulverizare DC/RF in plasma. Rezultatul scontat al utilizarii acestor metode este un control mai bun asupra suprafetei specifice a catalizatorilor si, implicit, asupra activitatii catalitice, in sensul cresterii acestora prin eliminarea suportului catalitic. In acest fel, se preconizeaza scaderea costurilor aferente procesarii de catalizatori nano-structurati si imbunatatirea stabilitatii catalitice in timpul functionarii electrolizorului de tip PEM.
Rezultatul subactivitatii – un raport de analiza proceduri novel de obtinere a nano-catalizatorilor nano-platinici pe baza de hidruri ale aliajelor inter-metalice pentru reactia de evolutie a hidrogenului la catod, raport cost-eficienta scazut.

Sub-activitatea 4.2Sinteza de oxizi ternari multimetalici (Ir, Ru, Co, Ni, Ts, Sn), cu activitate ridicata fata de reactia de evolutie a oxigenului (OER), utilizand metodele de sinteza mecanica, combustie si depunere electrochimica
In cadrul acestei activitati, se urmareste obtinerea de oxizi binari si ternari (Ir, Ru, Co, Ni, Ta, Sn), cu activitate ridicata fata de reactia de evolutie a oxigenului (OER), utilizand metodele de sinteza mecanica, combustie si depunere electrochimica.
Rezultatul subactivitatii – un raport de analiza proceduri neconventionale de obtinere a nano-catalizatorilor oxidici binari si ternari pentru reactia de evolutie a oxigenului (OER) la anod.

Sub-activitatea 4.3Caracterizarea structurala, morfologica si compozitionala a catalizatorilor prin metodele difractiei cu raze X, microscopie electronica de baleiaj (SEM-EDS)
In cadrul acestei subactivitati, se urmareste caracterizarea structurala, morfologica si compozitionala a modelelor experimentale de catalizatori folosind metodele de difractie cu raze X si de microscopie electronica de baleiaj (SEM-EDS). Sub-activitatea se va realiza folosind echipamentele aflate in dotarea ICSI Rm. Valcea.
Rezultatul subactivitatii – Un raport de caracterizare structurala, morfologica si compozitionala a modelelor experimentale de catalizatori pentru reactia de evolutie a hidrogenului si oxigenului, publicarea unui articol stiintific indexat BDI, participarea la o conferinta nationala in domeniu.

Sub-activitatea 4.4Caracterizarea electrochimica a catalizatorilor folositi in reactiile de evolutie a hidrogenului si oxigenului prin metode electrochimice specifice de tip voltametrie ciclica, curba Tafel si impedanta
Evaluarea functionala, la temperaturi variabile de pana la 100°C, a catalizatorilor elaborati in sub-activitatile 4.1 si 4.2, va fi realizata cu ajutorul unui setup format dintr-o celula electrochimica termostata, cu trei electrozi, si un potentiostat/galvanostat PARSTAT 2273.
Rezultatul subactivitatii – un raport de elaborare protocol de testare a modelelor experimentale de catalizatori pentru reactia de evolutie a hidrogenului si oxigenului, un raport de determinare a suprafetei catalitice specifice (ECSA) a catalizatorilor, publicarea unui articol stiintific indexat ISI, participarea la o conferinta internationala in domeniu.

ACTIVITATEA 5Cercetari industriale de elaborare de membrane polimere schimbatoare de ioni si realizarea unui ansamblu inovativ membrana-electrod (MEA)
A doua activitate de cercetare industriala este in stransa interdependenta cu prima activitate si are doua obiective principale: 1. elaborarea de membrane polimere schimbatoare de ioni, care sa reziste la temperaturi mai mari de 80°C si presiuni ridicate (pana la 15 bar), a caror conductivitate ionica se mentine la valori acceptabile pentru buna functionare a celulei de electroliza si 2. proiectarea structurala si realizarea unui ansamblu inovativ membrana-electrod (MEA).

Sub-activitatea 5.1Elaborarea de membrane perfluoro-sulfonice, cu performante imbunatatite, prin incorporare in matricea de nano-particule de oxizi anorganici (silice, oxid de zirconiu, oxid de titan), in vederea utilizarii la temperaturi mai mari de 80°C si presiuni ridicate de pana la 15 bar
In vederea cresterii temperaturii si a presiunii de lucru a celulei de electroliza, se urmareste realizarea a diferite tipuri de membrane, care sa functioneze la temperaturi mai mari de 80°C si la presiuni de pana la 15 bar. In acest sens, se va realiza optimizarea proprietatilor mecanice si fizico-chimice a membranelor perfluoro-sulfonice comerciale, prin incorporarea in matricea polimera a polimerilor perfluoro-sulfonati cu nano-particule de oxizi anorganici (siliciu sau oxid de zirconiu).
Rezultatul subactivitatii – un raport de proceduri de elaborare de modele experimentale de membrane perfluoro-sulfonice cu performate imbunatatite, si realizare modele experimentale de membrane perfluoro-sulfonice cu performante imbunatatite.

Sub-activitatea 5.2 Caracterizarea structurala si morfologica a membranelor polimere folosind SEM-EDS, spectroscopie FTIR si UV-Vis, precum si analiza termica TGA-DSC
Aceasta sub-activitate are ca scop caracterizarea structurala, morfologica si functionala a modelelor experimentale de membrane perfluoro-sulfonice elaborate in subactivitatea 5.2, utilizand metodele SEM-EDS, spectroscopie FTIR si UV-Vis, precum si analiza termica TGA-DSC.
Rezultatul subactivitatii – un raport de caracterizare a modelelor experimentale de membrane perfluoro-sulfonice cu performante imbunatatite.

Sub-activitatea 5.3Determinarea capacitatii de retentie a apei (CRA), a capacitatii de schimb ionic (IEC) si a conductivitatii protonice in plan si prin plan, la temperaturi mai mari de 80°C, a membranelor schimbatoare de protoni utilizand metoda spectroscopiei de impedanta electrochimica (EIS)
Evaluarea proprietatilor functionale ale membranelor perfluoro-sulfonice nano-structurate se va face prin masurarea capacitatii de schimb ionic (IEC), a gradului de sulfonare (GS) si a conductivitatii protonice in plan si prin plan, la temperaturi mai mari de 80°C, utilizand metoda spectroscopiei de impedanta electrochimica (EIS).
Rezultatul subactivitatii – un raport de caracterizare a modelelor experimentale de membrane perfluoro-sulfonice cu performante imbunatatite, publicarea unui articol stiintific indexat BDI, participarea la o conferinta nationala in domeniu.

Sub-activitatea 5.4 Realizarea unui ansamblu membrana-electrod folosind metoda de atomizare prin pulverizare a catalizatorilor pe suprafata membranei polimere (CCM-MEA), modelarea matematica a curgerii fluidelor prin ansamblul MEA, fabricarea unei celule de electroliza PEM
Obiectivul acestei activitati este de a crea un ansamblu membrana-electrod (MEA), cu proprietati si performante imbunatatite si raport cost-eficienta scazut comparativ cu cele comerciale, ca parte componenta esentiala a unui electrolizor PEM capabil sa produca pana la 1Nm3 H2 pe ora, la presiuni de pana la 15 bar H2. In acest sens, se vor folosi cei mai performanti catalizatori si cele mai robuste membrane polimere nano-structurate realizate in sub-activitatii 5.1, in vederea fabricarii ansamblurilor MEA prin metoda de atomizare prin pulverizare a catalizatorilor pe suprafata membranei polimere.
Rezultatul subactivitatii – un raport de procedura de elaborare a unui ansamblu inovativ membrana-electrod, un raport de elaborare a unui model matematic de curgere fluidelor prin ansamblul MEA, un proiect de realizare de model experimental de celula singulara de electroliza PEM.

Sub-activitatea 5.5Testarea si caracterizarea ansamblului CCM-MEA si determinarea suprafetei catalitice active (ECSA) a catalizatorilor prin masuratori galvanostatice, voltametrie ciclica, impedanta si polarizare
Tinand cont de lipsa unor reglementari bine definite la nivel european si mondial pe acest subiect, in cadrul acestei sub-activitati se va elabora un protocol de testare a performantelor functionale a ansamblului MEA si determinarea activitatii stratului catalitic (ECSA) prin masuratori galvanostatice, voltametrie ciclica, impedanta si polarizare. Rezultatele vor fi folosite la proiectarea structurala a unui CCM-MEA cu suprafata activa dimensionata pentru producerea cantitatii de hidrogen prevazuta a se obtine in cadrul proiectului.
Rezultatul subactivitatii – un raport de elaborare protocol de testare model ansamblu CCM-MEA pentru electroliza PEM, un raport de determinare a suprafetei catalitice active (ECSA) a catalizatorilor, publicarea unui articol stiintific indexat ISI, participarea la o conferinta internationala in domeniu.

ACTIVITATEA 6Cercetari industriale referitoare la dezvoltarea si optimizarea colectorilor de curent si a placilor bipolare
Obiectivul acestei activitati de cercetare industriala este de inlocuire a materialelor scumpe (sau proceselor costisitoare) de producere de colectori de curent si placi bipolare, dat fiind faptul ca valoarea acestor componente reprezinta aproximativ jumatate din costul unui electrolizor PEM si un sfert din costul unui sistem complet de producere a hidrogenului prin electroliza. Astfel, se va folosi o strategie inovativa ce combina rezultatele modelarii matematice cu evaluarea experimentala pentru a oferi posibilitatea de a alege dintre cele mai bune materiale si metode ce urmeaza a fi utilizate la realizarea colectorilor de curent si a placilor bipolare.

Sub-activitatea 6.1Simularea matematica a curgerii fluidelor prin mediile poroase ale colectorilor de curent utilizati in electrolizoarele PEM
Se va folosi modelul bi-fazic pentru curgerea fluidelor si se va apela la ecuatiile de conservare (masa, moment, specii, energie si potentialului electronic), cu scopul de a analiza caderea de presiune de-a lungul placii bipolare, distributia de viteza a liniilor de curgere, gradientii de temperatura, dependenta de parametrii de operare si proprietatile de material.
Rezultatul subactivitatii – un raport de proiectare si simulare model matematic de curgere a fluidelor prin placile bipolare si colectorii de curent.

Sub-activitatea 6.2Proiectare tehnologica, experimentare modulara si demonstrarea functionalitatii unor modele conceptual inovative de colectori de curent si placi bipolare
Se urmareste proiectarea tehnologica, experimentarea modulara si demonstrarea functionalitatii unor modele conceptuale inovative de colectori de curent si placi bipolare.
Rezultatul subactivitatii – un raport de evaluare experimentala a diverselor modele tehnologice de colectori de curent si placi bipolare.

Sub-activitatea 6.3Caracterizarea structurala si morfologica a colectorilor de curent si a placilor bipolare prin XRD si SEM-EDS
Aceasta sub-activitate are ca scop caracterizarea structurala si morfologica a modelelor experimentale de colectori de curent si placi bipolare elaborate in sub-activitatea 4.2, utilizand difractia cu raze X si microscopia electronica de baleiaj SEM-EDS.
Rezultatul subactivitatii – un raport de caracterizare structurala si morfologica a modelelor experimentale de colectori de curent si placi bipolare, publicarea unui articol stiintific indexat BDI, participarea la o conferinta nationala in domeniu.

Sub-activitatea 6.4Masurarea rezistentei la coroziune a colectorilor de curent si a placilor bipolare
Intrucat, la ora actuala, nu exista o metoda standardizata de caracterizare a rezistentei la coroziune a colectorilor de curent si a placilor bipolare, aceasta sub-activitate este destinata definirii unei astfel de metode. In acest sens, se vor realiza teste electrochimice (Curbe Tafel) in urma carora se va determina potentialul si curentul de corodare, impreuna cu cinetica mecanismelor de corodare asociate cu interfetele metal-oxid-electrolit.
Rezultatul subactivitatii – un raport de caracterizare a rezistentei la coroziune a modelelor experimentale de colectori de curent si placi bipolare, publicarea unui articol stiintific indexat ISI, participarea la o conferinta internationala in domeniu.

ACTIVITATEA 7Cercetari industriale de proiectare si realizare a unui sistem de bilant de putere – elemente auxiliare pentru un electrolizor PEM
Sistemul de bilant de putere – sisteme auxiliare (BOP) reprezinta unul dintre componentele cheie ale sistemului de producere a hidrogenului prin electroliza PEM. Obiectivul este de a proiecta si realiza un astfel de sistem destinat operarii continue/intermitente, in conditii de siguranta, a unui electrolizor PEM pentru producere de 1 Nm3 pe ora de H2, la presiuni de pana la 15 bar H2.

Sub-activitatea 7.1Proiectarea unui sistem de bilant de putere – elemente auxiliare pentru un electrolizor PEM
Analiza unui sistem are in vedere investigarea a patru tipuri de management: electrochimic, termic, electric si hidraulic, intrucat functionarea electrolizorului PEM se bazeaza pe interactiunea dintre aceste patru componente.
Rezultatul subactivitatii – un raport de elaborare motel matematic de bilant de putere – elemente auxiliare pentru un electrolizor PEM, un proiect de sistem de bilant de putere – elemente auxiliare pentru un electrolizor PEM, publicare articol stiintific indexat ISI, participare la o conferinta internationala in domeniu.

Sub-activitatea 7.2Realizarea sistemului de bilant de putere – elemente auxiliare in conjunctie cu un electrolizor PEM
In baza elementelor de modelare si proiectare, se vor stabili valorile optime ale parametrilor de functionare ale electrolizorului PEM (curgeri de fluide si gaze, presiuni partiale, temperatura), care vor sta la baza alegerii componentelor si ansamblurilor ce vor fi incluse in construirea sistemului de bilant de putere – elemente auxiliare in conjunctie cu un electrolizor PEM.
Rezultatul subactivitatii – un raport de realizare a sistemului de bilant de putere – elemente auxiliare, publicarea unui articol stiintific indexat BDI, participarea la o conferinta nationala in domeniu.

ACTIVITATEA 8Dezvoltare experimentala de integrare si testare ansamblu de electroliza PEM
Aceasta activitate are ca obiectiv proiectarea, fabricarea si testarea unui model experimental de ansamblu de electroliza PEM capabil sa produca pana la 1 Nm3 H2 pe ora, la presiuni de pana la 15 bar H2, utilizand catalizatorii elaborati in activitatea 4, membranele si ansamblurile membrana-electrod obtinute in activitatea 5, precum si colectorii de curent si placile bipolare realizate in activitatea 6. Sistemul de bilant de putere – elemente auxiliare, realizat in activitatea 7, va fi utilizat pentru controlul functionarii electrolizorului.

Sub-activitatea 8.1Proiectarea si realizarea unui ansamblu de electroliza PEM capabil sa produca pana la 1 Nm3 de H2 pe ora, la presiuni de pana la 15 bar H2
Pe baza rezultatelor obtinute in activitatile 4-7, va fi proiectat si realizat un ansamblu de electroliza PEM capabil sa produca pana la 1Nm3 de H2 pe ora, la presiuni de pana la 15 bar H2.
Rezultatul subactivitatii – un raport de realizare proiect si model demonstrativ de ansamblu de electroliza PEM, publicarea unui articol stiintific indexat ISI, participarea la o conferinta internationala in domeniu.

Sub-activitatea 8.2 – Integrarea si testarea sistemului de electroliza PEM timp de 300 de ore
Se urmareste stabilirea unui protocol de lucru pentru sistemul de bilant – elemente auxiliare in conjunctie cu electrolizorul PEM. Sistemul va fi supus testarii timp de 300 de ore iar rezultatele obtinute vor fi monitorizate in vederea demonstrarii functionalitatii. Rezultatele vor fi analizate si brevetate.
Rezultatul subactivitatii – un raport de protocol de operare a unui electrolizor PEM, publicarea unui articol stiintific indexat ISI, participarea la o conferinta internationala in domeniu.

ACTIVITATEA 9Activitati pentru obtinere, validare si protejarea drepturi de proprietate industriala
Rezultatele obtinute vor fi promovate la nivel national, european, international, cu respectarea cerintelor in vigoare cu privire la protectia datelor si validarea drepturilor de proprietate intelectuala.

Sub-activitatea 9.1Depunere cerere de brevet pentru catalizatorii de evolutie a oxigenului/hidrogenului
Solicitantul va elabora documentatia de brevetare pentru catalizatorii de evolutie a oxigenului/hidrogenului obtinuti si caractrerizati structural si functional in cadrul activitatii 4.
Rezultatul subactivitatii – o cerere de brevet pentru catalizatorii de evolutie a oxigenului/hidrogenului.

Sub-activitatea 9.2Depunere de brevet pentru membrane polimere schimbatoare de protoni
Solicitantul va elabora documentatia de brevetare pentru membranele polimere schimbatoare de protoni obtinute si caracterizate structural si functional in cadrul activitatii 5.
Rezultatul subactivitatii – o cerere de brevet pentru membrane polimere schimbatoare de protoni.

Sub-activitatea 9.3Depunere cerere de brevet pentru un sistem de electroliza PEM de 1 Nm3 H2 pe ora, la presiuni de pana la 15 bar H2
Solicitantul va elabora documentatia de brevetare pentru sistemul de electroliza PEM de 1 Nm3 H2 pe ora, la presiuni de pana la 15 bar H2, proiectat, realizat si testat in cadrul activitatii 8.
Rezultatul subactivitatii – o cerere de brevet pentru sistemul de electroliza PEM de 1Nm3 H2 pe ora, la presiuni de pana la 15 bar H2.

ACTIVITATEA 10Informare si publicitate
Activitate pe care beneficiarul o va realiza pe toata durata proiectului pentru a asigura vizibilitatea si promovarea obiectivelor si rezultatelor obtinute, la nivel national, european si international. Responsabilul pe comunicare care, impreuna cu expertul in achizitii si responsabilul financiar, se vor asigura ca furnizorul selectat pentru a oferi servicii de informare si publicitate va realiza la timp activitatile si conform Manualului de Identitate Vizuala in vigoare si prevederilor contractuale.

Sub-activitatea 10.1Organizarea si derularea procedurii in vederea atribuirii contractului
Beneficiarul va organiza o procedura de achizitie directa prin care va selecta furnizorul de servicii de informare si publicitate. Procedura va fi organizata de expertul in achizitii, in prima luna de implementare, si va cuprinde toate etapele aferente (elaborarea si publicarea documentatiei de atribuire, derularea procedurii, incheierea contractului de servicii, etc.).

Sub-activitatea 10.2Derularea contractului de achizitie
In cadrul proiectului este prevazuta realizarea urmatoarelor materiale de informare si publicitate: 2 anunturi de presa intr-un ziar local/regional, un banner, 100 pliante, 2 autocolante, o placa de informare si pagina web. Anunturile de presa vor fi publicate in luna 1 si, respectiv, luna 36 a proiectului. Autocolantele vor fi puse pe noile echipamente achizitionate, banner-ul si placa de informare, ce contin datele generale ale proiectului (finantatorul, suma alocata, durata si locatia de desfasurare), vor fi amplasate la locatia proiectului si mentinute pe toata durata implementarii proiectului iar cele 100 de pliante vor fi distribuite pentru promovarea rezultatelor inovatoare ale proiectului. Responsabilul pe comunicare se va asigura ca furnizorul de servicii de informare si publicitate respecta cerintele legate de elementele de identitate vizuala ale proiectului, prevazute in Manualul de Identitate Vizuala ale programului. Materialele de informare si publicitate vor fi livrate conform graficului de livrare stabilit in documentatia de atribuire, in functie de activitatile pentru care sunt necesare. Responsabilul financiar va inregistra materialele de informare si publicitate la momentul receptiei acestora in contabilitatea proiectului si va face plata corespunzatoare.

Sub-activitatea 10.3Diseminare si transfer de cunostinte
Diseminarea si transferul de cunostiinte in cadrul proiectului se va realiza la doua nivelui:
1 – “transfer intern” , la nivelul institutului, de la specialistul international catre nucleul de cercetatori. Conform unui plan prestabilit, specialistul va asigura si va monitoriza:
(i) – transferul de cunostinte si tehnologii, prin prezentari, la inceputul fiecarei activitati/sub-activitati, pe temele specifice de cercetare
(ii) – gradul de implementare a cunostintelor dobandite de-a lungul desfasurarii activitatilor, prin intermediul intalnirilor bi-saptamanale ale grupului
(iii) – validarea indeplinirii obiectivelor specifice ale fiecarei activitati/sub-activitati de cercetare-dezvoltare, prin definirea punctelor critice (milestones) din perspectiva rezultatelor obtinute si stabilirea cursului firesc de desfasurare a activitatilor ulterioare
2 – “transfer extern” , dinspre beneficiar catre partile interesate din exterior (mediul academic, universitar, comunitatea de cercetatori din Romania si din UE), dar si catre publicul larg cu privire la aplicatiile produsului rezultat si multiplele sale beneficii.
Aceste lucruri se vor realiza prin mai multe instrumente: o pagina web dedicata proiectului, care va fi principala cale de informare, publicitate, promovare si interactiune cu cei interesati de rezultatele proiectului, participarea nucleului de cercetatori la 10 manifestari stiintifice de interes in domeniu (cel putin 4 conferinte nationale, respectiv 6 conferinte internationale), publicarea de articole in jurnale de stiinta si tehnologie, romanesti si europene (Market Watch, Forbes Romania, Horizon, Stiinta si Tehnica, etc.), cel putin 6 articole cotate ISI si 4 articole indexate BDI, publicarea de rapoarte de cercetare in baza de date Open AIRE (www.openaire.eu), care reprezinta o “fereastra” deschisa catre promovarea rezultatelor obtinute in proiectele de cercetare din Europa.

ACTIVITATEA 11Management de proiect
Activitate orizontala pe care beneficiarul o va realiza pe toata durata proiectului, prin care vor fi furnizate structuri si proceduri de lucru menite a asigura suportul necesar celorlalte activitati, in vederea livrarii calitative si la timp a rezultatelor proiectului.
Fiecare membru al echipei de proiect are alocate resurse materiale, sarcini si responsabilitati clare. Managerul de proiect va asigura implementarea eficienta a proiectului si intretinerea unei comunicari optime intre echipa de proiect a beneficiarului si autoritatea contractanta. De asemenea, acesta se va asigura ca intre echipa de management si cea de implementare exista o comunicare permanenta si o colaborare eficienta si va stabili sedinte de lucru ori de cate ori va fi necesar.

Sub-activitatea 11.1Achizitie birotica si papetarie
Beneficiarul va organiza o procedura de achizitie directa prin care va selecta furnizorul de birotica si papetarie, ca suport pentru activitatea de management. Procedura de achizitie va fi organizata de expertul in achiziti, in prima luna de implementare a proiectului, si va consta in elaborarea si publicarea documentatiei de atribuire, derularea procedurii, atribuirea contractului. Responsabilul financiar va inregistra materialele achizitionate in contabilitatea proiectului si va face plata.

Sub-activitatea 11.2Managementul contractului de finantare
Activitatea consta in: urmarirea respectarii obiectivelor proiectului, supravegherea respectarii calendarului de desfasurare a activitatilor, urmarirea respectarii bugetelor de cheltuieli, pregatirea cererilor de rambursare/plata si a documentatiei justificative anexate acestora, a rapoartelor de progres, intocmirea actelor aditionale la Contractul de finantare, daca este cazul, si a tuturor notelor, adreselor, comunicarilor cu AM/OI, precum si evaluarea permanenta a stadiului de realizare a obiectivelor si a rezultatelor proiectului.
Managementul contractului de finantare include asigurarea managementului financiar al proiectului, in conformitate cu regulile/instructiunile AM POSCCE privind inregistrarile financiar-contabile aferente activitatilor proiectului. Responsabilul financiar va pastra evidenta distincta pe proiect, ceea ce presupune crearea de conturi analitice specifice proiectului si codificarea acestora conform cerintelor AM, intocmirea unei balante lunare analitice de verificare, care sa permita evidentierea tranzactiilor pe proiect in cazul unei misiuni de control sau vizite de monitorizare a proiectului. Vor fi puse la dispozitia managerului informatiile si documentele solicitate de acesta.

ACTIVITATEA 12Auditul financiar al proiectului
Activitatea presupune realizarea auditului financiar al proiectului de catre un auditor independent, prin care se verifica si se certifica faptul ca sumele solicitate spre rambursare au fost efectuate, cheltuielile sunt eligibile, exacte si corect inregistrate pe baza unei evidente contabile distincte a proiectului, conformitatea cu regulile de achizitii publice si obligatiile asumate prin contractul de finantare. Intrucat responsabilul financiar va pastra evidenta analitica distincta pe proiect, acesta va pune la dispozitia auditorului documentele si informatiile necesare intocmirii rapoartelor.

Sub-activitatea 12.1Organizarea si derularea procedurii de achizitie servicii de audit financiar
Activitatea se va realiza in prima luna a proiectului si are ca scop selectarea furnizorului de servicii externe de audit al proiectului. Acesta va fi un auditor extern independent, inclus in lista auditorilor aprobati de Camera Auditorilor Financiari din Romania (CAFR) si cu experienta in auditarea proiectelor cu finantare europeana. Expertul in achizitii va fi responsabil cu elaborarea termenilor de referinta si organizarea procedurii de achizitie.

Sub-activitatea 12.2Derularea audit intermediar 1
Auditorul extern va verifica eligibilitatea cheltuielilor aprobate si declarate in cererile de rambursare din primul an de implementare, va verifica acuratetea, inregistrarea, realitatea si conformitatea acestora cu bugetul aprobat in contractul de finantare, conformitatea cu regulile de achizitii publice si alte aspecte relevante. Acesta va elabora primul raport intermediar de audit privind constatarile factuale cu privire la verificarea cheltuielilor din anul I de derulare a proiectului.

Sub-activitatea 12.3Derularea audit intermediar 2
Auditorul extern va verifica eligibilitatea cheltuielilor efectuate si declarate in cererile de rambursare din cel de-al doilea an de implementare a proiectului, va verifica acurateatea, inregistrarea, realitatea si conformitatea acestora cu bugetul aprobat in contractul de finantare, conformitatea cu regulile de achizitii publice si alte aspecte relevante. Acesta va elabora cel de-al doilea raport intermediar de audit privind constatarile factuale cu privire la verificarea cheltuielilor in anul II de proiect.

Sub-activitatea 12.4Derularea audit final
Auditorul extern va verifica eligibilitatea cheltuielilor efectuate si declarate in cererile de rambursare din cel de-al treilea an de implementare a proiectului, va verifica acuratetea, inregistrarea, realitatea si conformitatea acestora cu bugetul aprobat in contractul de finantare, conformitatea cu regulile de achizitii publice si alte aspecte relevante. Acesta va elabora raportul final de audit privind constatarile factuale cu privire la verificarea cheltuielilor in ultimul an de derulare a proiectului, pe care beneficiarul il va anexa la cererea de rambursare finala.

Informare si Publicitate

1. Comunicat de presa incepere proiect

                       2. Anunt de presa de presa incepere proiect

                       3. Comunicat de presa finalizare proiect

4. Anunt de presa finalizare proiect

                       5. Articole de promovare in reviste de specialitate

6. Pliant

7. Afis

Diseminare

            

              Articole ISI

1.“One step solid-state synthesis of lanthanum cobalt oxide perovskites as catalysts for oxygen evolution in alkaline media”, Bulgarian Chemical Communications, 2018, 50(A), 127- 132.

2.“Electrochemical Characterization of Metal Oxides as Catalysts for Oxygen Evolution in Alkaline Media, Bulgarian Chemical Communications, 2018, 50(A), 133 – 138.

3.“Graphene modified fluorinated cation-exchange membranes for proton exchange membrane water electrolysis”, J. Hydrogen Energ. 2019,  4 4 , 1 0 1 9 0-1 0 1 9 6.

4.“Electronic Percolation Threshold of Self-Standing Ag-LaCoO3 Porous Electrodes for Practical Applications, Materials 2019, 12(15), 2359

5.”PEM fuel cell performance improvement through numerical optimization of the parameters of the porous layers“, Acceptat pentru publicare in Int. J. Hydrogen Energ.

                Articole BDI

1.“LaCoO3 perovskite -type oxide: synthesis and characterization towards practical applications”, Progress of Cryogenics and Isotopes Separation; Volume 21, Issue 2, 2018, pp. 49-56

2.“Environmentally Friendly Methods for High Quality Lantanum Cobaltite Perovskite Catalysts Synthesis, Progress of Cryogenics and Isotopes Separation”, Vol. 22, 1, pp 39, 2019

3.“Perovskite-type material Lanthanum Cobaltite LaCoO3: aspects of processing route toward practical applications”, Capitol carte, IntechOpen Limited, London, United Kingdom; ISBN 978-1-78984-559-4;DOI:10.5772/intechopen.86260

4.“Design and Experimental Investigations of an Energy Storage System in Microgrids, In: Mahdavi Tabatabaei N., Kabalci E., Bizon N. (eds) Microgrid Architectures, Control and Protection Methods. Power Systems. Springer, Cham

                Brevete

1.”Metodă termică directă și eficientă de sinteză a materialelor perovskite de tip LaCoO3 în aer, din precursori oxidici ai lantanului și cobaltului“, Brevet OSIM RO132433

2.“Procedeu de sinteză de membrane perfluorosulfonice cu depuneri de grafenă, Brevet OSIM RO 133321A2

3.“Metodă eficientă și curată de sinteză a pulberilor perovskite cristaline de tip LaCoO3 în aer din precursori oxidici, Brevet OSIM RO133415A0

                Articole Market Watch

1. “Electroliza – legătura lipsă din „lanțul tehnologic” al energeticii hidrogenului” autori Dr. mat. Elena Carcadea, dr. fiz. Daniela Ion-Erbasu, dr. fiz. Mihai Varlam, prof. Konstantin Petrov

2. “Dezvoltarea de catalizatori pentru electroliza apei” autori S. Enache, M. Dragan, M.Varlam, K. Petrov;

© 2019 I.C.S.I. Rm. Vâlcea Page created and updated by remhere

 

Prin accesarea site-ului nostru sunteți de acord cu utilizarea cookie-urilor, ceea ce ne permite să analizăm preferințele și să vă propunem servicii personalizate adaptate nevoilor dumneavoastră.