El proyecto ECLOSION tiene como objetivo principal crear nuevos materiales, tecnologías y procesos para la generación, almacenamiento y transporte de hidrógeno y biometano renovables y autóctonos.

Esta generación de vectores energéticos se realizará a partir de residuos urbanos, agroalimentarios, aguas residuales y lodos de depuradora, el objetivo es proporcionar nuevas herramientas tecnológicas al sector de energías renovables, incentivando la actividad económica y la creación de empleo cualificado.

El proyecto también propone el desarrollo de herramientas de optimización energética, lo que implica diseñar sistemas energéticos de origen a punto de consumo que sean ecoeficientes, flexibles e inteligentes.

Esta iniciativa está impulsada por un consorcio de ocho empresas liderado por Aqualia que, junto con FCC Medio Ambiente, CADE, Ghenova, ARIEMA H2B2, Idecal y MindCaps, se embarcan en un proyecto que tendrá una duración de cuatro años (2021-2024).

ECLOSION cuenta con un presupuesto total de 6.602.498€ y una ayuda de 4.451.374,85€ de la convocatoria MISIONES CIENCIA E INNOVACIÓN 2021. Esta ayuda está subvencionada por el CDTI con el apoyo del Ministerio de Ciencia e Innovación y la financiación de la Unión Europea a través del programa Next Generation EU. Esta convocatoria financia proyectos de investigación precompetitiva en cooperación, liderados por empresas, para conseguir:

• Una investigación relevante que proponga soluciones a desafíos transversales y estratégicos de la sociedad.
• Mejorar la base del conocimiento y tecnología en la que se apoyan las empresas españolas para competir.
• Estimular la cooperación público-privada.

ECLOSION se enmarca en la Misión de impulsar una energía segura, eficiente y limpia para el siglo XXI. El proyecto además favorecerá la creación de 15 nuevos puestos de trabajo altamente cualificados de los que 10 está previsto que sean ocupados por mujeres.

La investigación se llevará a cabo en empresas, laboratorios e infraestructuras especialmente equipadas de los organismos de investigación y en cuatro centros de desarrollo, el Centro de Tratamiento de Residuos de Valladolid, gestionado por FCC Medio Ambiente; y las plantas depuradoras de Salamanca, Lleida y Jerez de la Frontera, gestionadas por Aqualia.

ECLOSION busca nuevos modelos de producción de hidrógeno verde complementarios a la electrólisis con energías renovables, desvinculados de la disponibilidad de agua de alta calidad e integrados en un modelo energético descarbonizado bajo los principios de la economía circular y la digitalización.

Para superar estos retos el proyecto ECLOSION se organiza en 5 actividades interrelacionadas entre sí, con la producción sostenible de biohidrógeno y biometano como elemento central, siempre desde un punto de vista económico y medioambientalmente sostenible.

En la Actividad 1 se propone aprovechar el contenido energético de las aguas residuales para la generación de vectores energéticos (biohidrógeno y biometano) mediante procesos bioelectroquímicos. El agua residual será regenerada convenientemente para su aprovechamiento en electrolizadores y obtener hidrógeno de alta calidad a costes razonables. Por otro lado, se investigarán nuevos procesos biológicos más eficientes para la generación y purificación de biohidrógeno y biometano a partir de la fracción orgánica de los residuos sólidos (FORSU), residuos agroalimentarios y lodos de depuración.

En la Actividad 2 se propone como tratamiento termoquímico la gasificación supercrítica catalizada de biorresiduos, lodos de depuradora y digestatos con alto contenido en materia orgánica para la generación de un gas de síntesis rico en hidrógeno. Asimismo, se propone investigar un sistema de almacenamiento de alta presión para aprovechar las condiciones del proceso. 

La Actividad 3 está enfocada al estudio de nuevos procesos y materiales para la separación de las mezclas de gases producidas con hidrógeno, metano y/o dióxido de carbono en su composición, con objeto de generar gases puros de alta calidad. Además, se investigarán opciones para la captura y valorización integral del dióxido de carbono generado en todos los procesos. 

La Actividad 4 se centrará en el almacenamiento, transporte y transformación de los vectores energéticos (hidrógeno y metano) generados en el resto de los procesos. No obstante, las opciones tecnológicas investigadas (electrolizadores AEM y SOFC, pilas de combustibles, supercondensadores híbridos, o compresión de hidrógeno mediante hidruros) serán de aplicación universal a estos vectores independientemente de su proceso de generación.

Finalmente, la Actividad 5 abordará aspectos de integración de procesos de forma transversal, mediante simulación con gemelos digitales y también de forma experimental.

Durante la anualidad 2022, FCC Medio Ambiente ha realizado fermentaciones en los laboratorios de la  Universidad de Valladolid con el objetivo de estudiar el proceso de fermentación oscura utilizando residuos FORSU como sustrato. Los resultados fueron producciones de hidrógeno considerables sobre el total de biogás obtenido en cada fermentación. En cuanto al porcentaje de H2 detectado dentro del biogás, este resulto con promedio de 47.2 % en el intervalo de mayor producción, entre las 24 y las 72 horas. Durante el año 2023 se realizarán pruebas de la fermentación oscura en un prototipo a escala en el CTR de Valladolid.

Asimismo, se ha terminado el desarrollo de nuevas membranas poliméricas, junto con la Universidad de Valladolid, eficientes y de bajo coste para la separación de mezclas de biohidrógeno proveniente de una fermentación oscura (H2/CO2) y mezclas de H2/CH4 provenientes de la purificación de gas de síntesis. Durante el 2023 se validarán en el Centro Tecnológico CARTIF.