România face un pas important pe drumul spre inovație în sectorul energetic. Luna martie a marcat lansarea Ro-HydroHub, ce va deveni un centru strategic pentru cercetarea aplicată în România în privința hidrogenului. Implementat de Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Tehnologii Criogenice și Izotopice – ICSI Râmnicu Vâlcea, în parteneriat cu Universitatea Politehnica București, Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca și companii private, acest proiect promite să deschidă noi orizonturi pentru dezvoltarea și integrarea soluțiilor tehnologice bazate pe hidrogen. Elena Carcadea, PhD, Head of ICSI Energy Department, a oferit Energy Magazine detalii despre acest proiect inovator.
Finanțat prin Programul „Creștere Inteligentă, Digitalizare și Instrumente Financiare 2021-2027″, Ro-HydroHub beneficiază de o investiție de aproximativ 130 de milioane de euro din fonduri europene. Acest proiect se concentrează pe accelerarea dezvoltării soluțiilor tehnologice pentru hidrogen, având ca scop final integrarea acestuia ca element central în tranziția energetică.
„Ro-HydroHub își propune să concentreze eforturile mediului de cercetare, academic și economic pentru a genera noi soluții tehnologice și produse în domeniul tehnologiilor energetice ale hidrogenului, scopul final fiind acela de a transforma hidrogenul într-un element central al tranziției energetice”, ne-a declarat Elena Carcadea, Head of ICSI Energy Department.
Resurse umane și infrastructură pentru excelență în cercetare
Proiectul va genera peste 20 de locuri de muncă în cercetare până la finalizarea sa, iar peste 80 de cercetători vor lucra în cadrul centrelor de cercetare partenere: ICSI Râmnicu Vâlcea, Universitatea Națională de Științe și Tehnologie Politehnica București (UNSTPB) și Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca (UTC-N). „Având în vedere amploarea proiectului și implicarea unui ecosistem extins de instituții academice și companii private, se anticipează participarea unui număr semnificativ de specialiști”, a adăugat Elena Carcadea.
Activitățile de cercetare se vor desfășura în cadrul a trei centre de excelență din România: ICSI Râmnicu Vâlcea, UNSTPB și UTC-N. Aceste instituții dispun de infrastructura și expertiza necesare pentru derularea de cercetări avansate în domeniul tehnologiilor bazate pe hidrogen.
Un element esențial al proiectului este dezvoltarea infrastructurii HOOF – Hydrogen Open Operational Facility, care va fi construită la ICSI Râmnicu Vâlcea începând cu anul 2025. Aceasta va deveni un pol de testare și validare a tehnologiilor inovatoare în domeniul hidrogenului. În paralel, UNSTPB și UTC-N au inițiat activități de cercetare-dezvoltare axate pe dezvoltarea de aplicații energetice cu hidrogenul drept element central.
Totodată, proiectul RO-HydroHub are nouă parteneri privați, care vor juca un rolul important în transferul tehnologic către industrie. Potrivit datelor primite de la ICSI Râmnicu Vâlcea, aceste IMM-uri sunt: SC ARROW SRL, SC AUDIT IT&C SRL, SC BEIA CONSULT INTERNATIONAL SRL, SC CADRAN TECHNOLOGIES SRL, SC ELSA INDUSTRY SRL, SC ENERGY & ECO CONCEPT SRL, SC HEADLIGHT SOLUTIONS SRL, PETAL SA, SC WING COMPUTER GROUP SRL.
Contribuția acestora este orientată către cinci direcții tehnologice majore:
- Dezvoltarea de componente pentru celule de electroliză cu membrane schimbătoare de protoni (PEM) și ansambluri de celule de electroliză;
- Dezvoltarea de pile de combustibil tip PEM;
- Dezvoltarea unei tehnologii pentru producția de amoniac din hidrogen regenerabil;
- Dezvoltarea de propulsoare hibride bazate pe pile de combustibil și baterii;
- Dezvoltarea de aplicații de back-up și cogenerare (microCHP).
Obiectivele principale ale Ro-HydroHub
Elena Carcadea, Head of ICSI Energy Department, ne-a mai declarat că Ro-HydroHub urmărește obiective strategice aliniate cu politicile naționale și europene privind tranziția energetică:
- Cercetarea aplicativă și depășirea barierelor științifice: Rezolvarea provocărilor care împiedică adoptarea pe scară largă a hidrogenului verde, explorând noi soluții tehnice.
- Dezvoltarea de tehnologii de producere și stocare a hidrogenului: Proiectul va dezvolta și integra tehnologii de electroliză avansate (PEM) și sisteme auxiliare care permit legătura dintre sursele regenerabile de energie și producția de hidrogen.
- Manufacturare pile de combustibil și electrolizoare: Ro-HydroHub va facilita dezvoltarea componentelor și tehnologiilor specifice (MEA, plăci bipolare) și va sprijini integrarea acestor sisteme în aplicații de cogenerare și transport greu.
- Crearea unor spin-off-uri high-tech și atragerea investițiilor: Prin accentul pus pe cercetarea aplicată și parteneriate strategice, proiectul va contribui la dezvoltarea unui ecosistem de start-upuri și atragerea capitalului privat.
- Activități de diseminare și sensibilizare a publicului: Ro-HydroHub va organiza workshopuri, conferințe și alte evenimente pentru a disemina rezultatele, facilitând astfel acceptarea publicului și a partenerilor industriali.
„Aceste obiective se aliniază cu strategia europeană pentru hidrogen, care vizează tranziția către o economie verde și reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră”, a subliniat Head of ICSI Energy Department.
Ce tehnologii vor fi dezvoltate și testate în cadrul centrului
Ro-HYDROHUB este focalizat către dezvoltarea, integrarea și demonstrarea tehnologiilor de producție, furnizare, stocare a hidrogenului și de manufacturare a pilelor de combustibil și electrolizoarelor pentru aplicații în transporturi, staționare și portabile.
„Proiectul își propune să acopere întreaga gamă – de la cercetare aplicativă și modelare matematică pentru rezolvarea tuturor barierelor tehnologice existente, optimizarea proceselor de manufacturare pentru producția la scară mare de pile de combustibil și electrolizoare, și până la identificarea celor mai promițătoare traiectorii către piață a tehnologiilor și implementarea acestor aplicații”, ne-a precizat Elena Carcadea, Head of ICSI Energy Department.
Ro-HydroHub acoperă întregul lanț valoric al hidrogenului: producție, stocare, transport, utilizare și integrare în aplicații mobile și staționare. Printre tehnologiile vizate se numără:
- Electrolizoare PEM și componente aferente;
- Sisteme de stocare criogenică, sub formă de amoniac sau în hidruri metalice;
- Pile de combustibil PEM pentru aplicații variate (transport, cogenerare, back-up);
- Platforme demonstrative și prototipuri pentru testarea aplicațiilor reale;
- Programe educaționale masterale și doctorale în parteneriat cu universitățile.
„ICSI Rm. Vâlcea desfășoară proiecte de cercetare-dezvoltare în domeniul complex al tehnologiilor bazate pe hidrogen încă din anul 2000, având o serie de demonstratoare la diferite niveluri de maturitate tehnologică. Activitățile institutului acoperă întregul lanț valoric, de la dezvoltarea de materiale inovatoare pentru componentele dispozitivelor electrochimice (pile de combustibil, electrolizoare, baterii litiu-ion), până la integrarea și implementarea acestora în aplicații mobile și staționare”, a subliniat Elena Carcadea.
În ceea ce privește principalele provocări în ceea ce privește implementarea tehnologiilor bazate pe hidrogen în România, șefa Departamentului de Energie al ICSI a enumerat:
- Costurile ridicate ale producției de hidrogen verde;
- Lipsa infrastructurii adecvate pentru transportul și stocarea hidrogenului;
- Necesitatea dezvoltării unei piețe pentru hidrogenul verde;
- Integrarea hidrogenului în sectoarele industriale și de transport;
- Lipsa legislației aferente pentru producția, stocarea și utilizarea hidrogenului;
- Lipsa specialiștilor din domeniul tehnologiilor bazate pe hidrogen.
Ro-HydroHub va contribui la depășirea acestor obstacole prin:
- Dezvoltarea de tehnologii eficiente pentru producția, stocarea și utilizarea hidrogenului;
- Crearea de soluții pentru integrarea hidrogenului în diverse aplicații industriale și de transport;
- Formarea de specialiști care să susțină implementarea și dezvoltarea tehnologiilor bazate pe hidrogen.
„Sursele regenerabile cu cel mai mare potențial pentru producția de hidrogen în România includ energia eoliană și solară. Pentru a valorifica aceste surse la maximum, este esențială dezvoltarea infrastructurii pentru producția și stocarea hidrogenului, precum și implementarea de politici care să sprijine investițiile în acest domeniu”, a adăugat aceasta.
Întrebată ce soluții avansate pentru stocarea hidrogenului există acum în cercetare la nivel european, Elena Carcadea a menționat că stocarea hidrogenului reprezintă o provocare majoră din cauza densității energetice scăzute a acestuia și a necesității unor tehnologii eficiente, sigure și economice. Potrivit acesteia, la nivel european, cercetarea și dezvoltarea se concentrează pe mai multe soluții avansate de stocare, fiecare cu avantaje și limitări specifice:
- Stocarea sub formă de gaz la presiuni înalte (350-700 bari)
Necesită rezervoare speciale rezistente la presiune ridicată.
Este utilizată în transportul și distribuția hidrogenului pentru vehiculele cu pile de combustibil.
Provocarea principală o reprezintă siguranța și eficiența materialelor utilizate pentru rezervoare.
- Stocarea sub formă lichefiată (-253°C)
Permite o densitate energetică mai mare, reducând volumul necesar depozitării.
Este utilizată în transportul pe distanțe lungi, însă presupune costuri energetice ridicate pentru răcire și menținerea temperaturii.
Cercetările actuale vizează îmbunătățirea izolației criogenice pentru reducerea pierderilor prin evaporare.
- Stocarea chimică (hidruri metalice sau molecule organice lichide – LOHC)
O tehnologie promițătoare, dar încă în fază de cercetare și cu aplicabilitate limitată.
Hidrogenul poate fi absorbit în hidruri metalice sau legat chimic în lichide organice purtătoare de hidrogen (LOHC).
Aceste metode oferă o siguranță sporită și elimină necesitatea comprimării sau a temperaturilor extreme.
Sunt încă în fază de cercetare, cu aplicabilitate limitată la scară industrială.
„Proiectul Ro-HydroHub își propune, prin activitățile incluse în Cererea de Finanțare, să aducă o parte dintre aceste tehnologii de stocare la un nivel de maturitate tehnologică mai apropiat de implementarea industrială. Scopul este transferul tehnologic către IMM-urile partenere, facilitând adoptarea soluțiilor inovatoare în industrie. Un exemplu concret este tehnologia de stocare a hidrogenului verde sub formă de amoniac. Amoniacul este mult mai ușor de transportat decât hidrogenul în formă gazoasă sau lichefiată, astfel că la destinație, descompunerea amoniacului permite obținerea hidrogenului necesar pentru diverse aplicații. Această metodă reprezintă o soluție promițătoare pentru transportul eficient al hidrogenului verde pe distanțe lungi”, a explicat șefa Departamentului de Energie al ICSI.
Ea a adăugat că Ro-HydroHub are un rol esențial în accelerarea adoptării hidrogenului în România, prin activitățile de transfer tehnologic și prin sprijinul pe care-l aduce mediului privat, mai precis prin dezvoltarea de soluții personalizate pentru industrie, dar și prin testarea și validarea tehnologiilor bazate pe hidrogen. De asemenea, proiectul poate oferi consultanță pentru politicile publice. Studiile și analizele generate prin proiect pot fi punctul de pornire pentru definirea reglementărilor privind utilizarea hidrogenului, dar și sprijin pentru implementarea strategiei naționale a hidrogenului.
Parteneriatele internaționale cu institute de cercetare, universități și companii private sunt esențiale pentru succesul Ro-HydroHub.
„Proiectul se bazează pe experiența ICSI și a celor două universități partenere (UNSTPB și UTC-N), precum și pe angajamentul celor nouă IMM-uri de a se dezvolta în domeniul tehnologiilor bazate pe hidrogen. În plus, sunt prevăzute servicii de cercetare menite să soluționeze probleme specifice din cadrul activităților de cercetare industrială și dezvoltare experimentală, dar și colaborări cu alte zece IMM-uri care vor contribui la introducerea de inovații în materie de produse și procese.
Suntem convinși că aceste colaborări strategice vor facilita integrarea României în ecosistemul european al hidrogenului și vor sprijini tranziția către o economie verde și sustenabilă”, a conchis Elena Carcadea, Head of ICSI Energy Department.
Analiză SWOT pentru hidrogenul verde
În contextul tranziției energetice, hidrogenul din energie regenerabilă va juca un rol semnificativ pentru adresarea provocărilor aferente crizei climatice și securității energetice.
România dispune de un potențial ridicat din punct de vedere meteorologic și climatic pentru producția de energie din surse solare și eoliene, ceea ce oferă premisele producției de hidrogen regenerabil la prețuri care pot deveni competitive, se arată în Strategia Națională a Hidrogenului pentru 2023-2030, conform proiectului publicat la finele anului trecut.
Pe de altă parte, balanța energetică anuală a României este negativă, din anul 2019 România fiind importator net de energie. În plus, România ar avea nevoie de o capacitate mare de producție de energie din surse regenerabile. Un alt punct slab este capacitatea limitată de transport a energiei electrice necesare pentru electroliză. De asemenea, nu există capacități locale ale marilor producători de electrolizoare (Thyssen Krupp, Haldor Topsøe, Siemens Energy, Cummins, SunFire, Iberlyzer, ITM Power, NEL etc.).
Printre oportunități, planurile de dezvoltare a producției de energie nucleară creează premisele producției de hidrogen cu amprentă redusă de carbon. În plus, există o istorie și o tradiție a producției de hidrogen. Prin prezența unor procese industriale funcționale de producție și consum a hidrogenului (Azomureș, rafinăriile: Petrobrazi, Vega, Petromidia, Petrotel, fabricile: Chimcomplex Rm. Vâlcea și Borzești etc.), România dispune de capital uman instruit în utilizarea hidrogenului, pe baza căruia se poate dezvolta capitalul uman adițional necesar.
Riscurile sunt legate, printre altele, de dezvoltarea lanțului valoric și creșterea cererii în special pentru capacități mari de electroliză.
Perspective privind transportul
Cantitatea totală de hidrogen regenerabil necesară la nivelul anului 2030 a fost estimată la 152,9 mii tone, potrivit datelor cuprinse în strategie. Pentru a acoperi nevoile de hidrogen regenerabil se estimează că va fi necesară instalarea unor capacități de electroliză de 2.130 MW. Pentru operarea capacităților de electroliză instalate până în 2030 va fi necesară o putere instalată de generare a energiei electrice provenite din surse regenerabile de 4.261 MW.
Racordarea Transgaz, operatorul sistemului național de transport al gazelor naturale, la European Hydrogen Backbone (EHB) va reprezenta o potențială soluție pentru transportul și utilizarea hidrogenului în zone fără producție localizată, se precizează în strategia menționată. Transgaz, care în aprilie 2022 s-a alăturat inițiativei EHB, a identificat 11 culoare care ar putea fi incluse în ”coloana vertebrală” a viitorului sistem european de transport al hidrogenului. Dintre acestea, menționăm: 1. Culoarul conductelor de tranzit (prin utilizarea unei conducte); 2. Culoarul Marea Neagră – Podișor; 3. Culoarul Giurgiu – Podișor – Jupa – Nădlac (BRUA); 4. Culoarul Onești – Gherăești – Lețcani – Ungheni (Republica Moldova); 5. Culoarul Petrovaselo – Comloșu Mare (Serbia).
Rețeaua de transport gaze naturale va permite injectarea unui volum de până la 2% de hidrogen, conform reglementărilor europene.
De asemenea, alături de Bulgaria și Grecia, România este parte a coridorului prioritar HI East pentru hidrogen și electroliză. Poziția apropiată geografic de nordul Africii și de Orientul Mijlociu facilitează viitoarele importuri de hidrogen regenerabil pe cale maritimă sau chiar prin conducte submarine de transport.
Cererea de hidrogen estimată pentru acest coridor este de 53 TWh pe an până în 2030, 179 TWh anual până în 2040 și 260 TWh anual până în 2050. Producția estimată este de 22,1 TWh anual până în 2030, 151 TWh anual până în 2040 și 183 TWh anual până în 2050.
„Prin operatorul național de transport al gazului natural, Transgaz, se vor realiza conexiunile planificate cu rețelele de transport din Bulgaria, astfel încât țara noastră să fie racordată la fluxurile de hidrogen planificate pentru importurile din nordul Africii și Orientul Mijlociu către țările europene”, se menționează în proiectului strategiei naționale a hidrogenului.
De asemenea, România ar putea să fie conectată cu ajutorul Dunării de țări precum Austria, Germania, Slovacia etc., oferind oportunitatea de a importa și exporta hidrogen.
Văi de hidrogen în România
Explicație grafic: Localizarea geografică a potențialelor văi de hidrogen în România, Sursă: Analiză Horváth (Februarie 2023)
Nu în ultimul rând, dezvoltarea văilor de hidrogen poate oferi pe teritoriul României oportunitatea de a construi o economie a hidrogenului, ce include inclusiv beneficii aduse comunității, din perspectiva reducerii poluării și creării de locuri de muncă. În România au fost identificate cinci potențiale văi de hidrogen. Văile de hidrogen se dezvoltă eficient în zone geografice ce acoperă întregul lanț valoric al hidrogenului (producție, stocare, distribuție, consum final). În cadrul acestor văi, sunt localizați atât multipli consumatori de hidrogen – existenți și potențiali – din una sau mai multe industrii, cât şi potențial de producere de hidrogen care să acopere cererea.
Așadar, potențial există. E nevoie de politici integrate, care să valorifice oportunitățile locale și, mai ales, rezultatele muncii de cercetare și dezvoltare.
***
NOTA REDACȚIEI: Articolul a fost publicat în noul număr al revistei Energy Magazine, disponibil la punctele de difuzare a presei din țară (ex: Inmedio, Relay). Numărul 6 al revistei este o ediție specială, în limba engleză, dedicată celei de-a doua ediții a ENERGY EXPO® ce se va desfășura în perioada 22–24 mai 2025, la Hala Laminor din București, reunind sub același acoperiș reprezentanți din peste 30 de țări din domeniul energiei și industriile conexe.
Ediția din 2025 marchează și lansarea a două inițiative inovatoare:
- CleanTech Hackathon 2025 – Primul hackathon din Europa de Sud-Est dedicat exclusiv inovației în tehnologiile curate pentru sectorul energetic, organizat de Techcelerator în parteneriat strategic cu Ministerul Energiei din România.
- #LOOPChallenge – Un proiect pilot creativ pentru elevii de gimnaziu din București, în cadrul căruia, sub îndrumarea profesorilor coordonatori, elevii vor reinterpreta Coloana Infinitului folosind materiale reciclabile. Această inițiativă promovează în mod creativ principiile economiei circulare și ale sustenabilității. Marele premiu constă în instalarea unui sistem de panouri solare și soluții de stocare a energiei la școala echipei câștigătoare.
Pentru mai multe informații, accesați: energyexpo.ro
