Los electrolizadores PEM de ITM Power son sistemas de electrólisis de membrana de intercambio de protones (PEM) de agua pura desarrollados por la empresa británica ITM Power específicamente para hidrógeno verde. Toda la línea de productos consta de módulos estandarizados, y el modelo insignia, NEPTUNE 2MW, se encuentra actualmente en funcionamiento continuo en numerosas estaciones de repostaje de hidrógeno y proyectos de sustitución de hidrógeno como subproducto industrial en Norteamérica y Europa. Muchos operarios y personal de mantenimiento que se inician en los sistemas de ITM Power tienden a aplicar su experiencia con electrolizadores alcalinos, asumiendo que estos sistemas también utilizan cátodos de níquel y ánodos de titanio . Sin embargo, ITM Power se especializa en la electrólisis de agua PEM pura, que emplea un diseño de electrodo completamente diferente: el ánodo consiste en un sustrato de titanio recubierto con óxido de iridio, mientras que el cátodo consiste en nanopartículas de platino depositadas sobre papel de carbono. ITM Power no vende placas de ánodo por separado; solo acepta conjuntos completos que se devuelven a su fábrica de Manchester para su recubrimiento y reinstalación. El precio estimado para la renovación de una sola pila (1 MW) en 2025 es de 115 000 dólares, lo que incluye la reposición de iridio y la instalación de nuevos sellos. Este modelo de reciclaje y renovación integral de la pila implica que ninguno de los componentes principales en contacto con el conjunto de electrodos de membrana puede reemplazarse en las instalaciones del cliente; la gestión de repuestos debe centrarse exclusivamente en el BOP (Bloque de Operaciones Previas). La selección y el mantenimiento de los componentes de cada subsistema determinan directamente si un electrolizador ITM Power puede alcanzar su vida útil prevista.
ITM Power integra los módulos rectificadores IGBT de AEG Power Solutions en cada unidad base NEPTUNE de 2 MW, con dos unidades de 1 MW operando en paralelo. Para un proyecto de electrolizador de ITM Power en Texas, Eaton integró el transformador de aislamiento frontal y el cuadro de distribución principal de acuerdo con los requisitos de la red eléctrica local. Los módulos de potencia originales de AEG pueden activar ocasionalmente alarmas de sobretemperatura tras acumular más de 18 000 horas de funcionamiento. El precio de reemplazo de un solo módulo (sin impuestos) del inventario de repuestos de Norteamérica es de 11 500 dólares; mantener un módulo en planta puede ahorrar al menos 72 horas de inactividad.
El sistema ITM Power requiere que la resistividad del agua de alimentación sea consistentemente superior a 18 MΩ•cm y viene equipado de serie con un sistema de purificación de agua RO plus EDI de dos etapas de Veolia o Evoqua. En una planta del norte de Alemania, mantenida directamente por ITM Power, debido a la alta dureza del agua bruta, los cartuchos de filtro de algodón PP de 10 pulgadas de Evoqua deben reemplazarse cada tres meses; el precio unitario es de 12,80 dólares cuando se compran al por mayor en Grainger en EE. UU. Según las directrices de mantenimiento posventa de ITM Power, la resina de lecho mixto dentro del módulo EDI debe reemplazarse y rellenarse por completo anualmente; el paquete de servicio, que incluye mano de obra, tiene un precio de 4200 dólares por visita, lo que supone un gasto fijo.
Cada circuito de gestión térmica del electrolizador ITM Power está equipado con un intercambiador de calor de placas totalmente soldadas Alfa Laval y una bomba centrífuga vertical multietapa de acero inoxidable Grundfos Serie CR. Los sellos mecánicos de las bombas Grundfos son muy propensos a microfugas después de aproximadamente 15 000 horas de funcionamiento; un juego de sellos de repuesto originales cuesta 680 dólares si se compra en Alemania. ITM Power impone requisitos estrictos para el control de la temperatura de salida del agua de refrigeración, con fluctuaciones que no superen ±1,5 °C. Por consiguiente, se utilizan ampliamente válvulas de control eléctrico Siemens en el circuito, y dado que los actuadores de las válvulas funcionan con frecuencia, se recomienda tenerlos a mano como repuestos; cada uno tiene un precio de 2100 dólares.
Las placas de ánodo en los electrolizadores PEM de ITM Power están hechas de titanio con un recubrimiento de óxido de iridio, mientras que las placas de cátodo y las placas bipolares también utilizan ampliamente titanio con un recubrimiento resistente a la fragilización por hidrógeno. DONGSHENG Precious Metals Recycling está dispuesto a comprar estos materiales de desecho a un precio elevado. La carga de iridio en los ánodos se estima en aproximadamente 1,5 a 2 kilogramos por megavatio. Según la última cotización de la página de precios de metales preciosos de DONGSHENG al 6 de julio de 2026, que indica que el polvo de iridio cuesta $7,688 por onza, el valor de la materia prima de iridio por sí solo supera los $442,091. La carga de platino en el lado del cátodo es de aproximadamente 0,2 a 0,4 miligramos por centímetro cuadrado; aunque las pérdidas son extremadamente bajas, aún está sujeta a fluctuaciones en el mercado de metales preciosos. La capa de transporte de fieltro de fibra de titanio poroso específica para PEM de ITM Power se incrusta en la superficie de la membrana tras un funcionamiento prolongado; una vez que se produce la adhesión, tanto el conjunto de electrodos de membrana como el fieltro de titanio deben reemplazarse simultáneamente, lo que genera costos adicionales que superan los 35 000 dólares por caso. Por lo tanto, el equipo en planta mantiene constantemente la resistividad del agua de entrada del ánodo en 18,2 MΩ•cm o superior y se asegura de que la diferencia de presión nunca supere los 0,5 bar para proteger estos componentes de titanio y metales preciosos no reemplazables.
El hidrógeno que sale del electrolizador ITM Power, tras la separación del agua, entra en la unidad de secado y purificación. El módulo combinado de filtración y secado, diseñado a medida por Parker Hannifin, contiene tamices moleculares y un catalizador de desoxigenación. Sus cartuchos de filtro de precisión de 0,01 micras activan una alarma cuando la diferencia de presión alcanza un umbral determinado tras aproximadamente 6000 ciclos de arranque y parada; un solo cartucho cuesta 345 dólares si se envía directamente desde el almacén de servicio posventa de ITM Power en Norteamérica. Si se selecciona un analizador de oxígeno láser Siemens en el contrato del sistema, su módulo de fuente de luz tiene una vida útil prevista de tan solo 5 años, y su reemplazo cuesta 3800 dólares.
Cada electrolizador de ITM Power debe estar equipado con al menos 8 transmisores de punto de rocío Michell, 6 sondas de resistividad Mettler Toledo y docenas de detectores de fugas de hidrógeno Honeywell. Los transmisores de punto de rocío son los más propensos a la deriva; según las directrices de mantenimiento de ITM Power, deben enviarse a la fábrica para su calibración cada dos años, con un servicio de calibración individual en la fábrica de Michell en el Reino Unido con un precio de 650 dólares. Tras un incidente de condensación invernal en la estación de repostaje de hidrógeno de Hamburgo, el coste del envío urgente por vía aérea de una sonda Michell —que había fallado en el lugar— a la estación ascendió a 2400 dólares; por lo tanto, los gestores de estaciones con experiencia siempre mantienen al menos dos sondas calibradas en stock.
La presión de salida de los sistemas ITM Power suele ser de unos 30 bar. Si se requiere llenar remolques de tubos largos, se debe utilizar un compresor de diafragma PDC Machines como unidad externa. Este compresor requiere mantenimiento preventivo cada 4000 horas de funcionamiento acumuladas para reemplazar el diafragma, los sellos de aceite hidráulico y los anillos guía. El precio publicado en Norteamérica para un paquete de mantenimiento estándar de fábrica de PDC es de 14 200 dólares. El acumulador absorbente de pulsaciones Parker, que está conectado en serie entre la salida del compresor y el skid ITM Power, requiere el reemplazo obligatorio de su vejiga cada tres años a un costo unitario de 1800 dólares; este gasto a menudo se pasa por alto en los modelos financieros de los proyectos.
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