Científicas españolas allanan el camino de la energía del futuro: el hidrógeno renovable

Nov 24, 2021

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Los múltiples usos de este prometedor vector energético ayudará a los objetivos de descarbonización de la economía mundial, ya que sus emisiones de CO2 son nulas. La idea es producir hidrógeno renovable mediante fotoelectrocatálisis; usando solo agua y rayos de sol. En el proyecto, que es 100% español, colaboran varios centros de investigación.

Dos ingenieras químicas de la compañía Repsol y otra del operador nacional gasístico Enagás lideran el desarrollo de un proyecto de I+D totalmente español y apoyado por varios de los centros de investigación especializados en hidrógeno más prestigiosos del país.

María Dolores Hernández y Ana Isabel Martínez comenzaron sus trabajos en 2012, a los que se unió Mónica Sánchez en 2018. La tecnología que desarrollan para producir hidrógeno renovable de forma eficiente es nueva y se denomina fotoelectrocatálisis. Hasta ahora elhidrógeno verdese podía producir usando biometano como materia prima y, sobre todo, mediante electrólisis, que implica el uso de energía eléctrica de origen eólico o fotovoltaico que se transporta a un electrolizador, donde se separa la molécula del agua en hidrógeno y oxígeno.

La fotoelectrocatálisis simplifica este proceso en un solo paso, pues, según explica María Dolores Hernández en un comunicado de Repsol, «el dispositivo recibe directamente la radiación solar y con un material fotoactivo se generan las cargas eléctricas que provocan esa separación».

El resultado es que la producción de hidrógeno se abarata, y se evitan las pérdidas asociadas al transporte y la transformación de la electricidad (no depende del precio de esta). Las aplicaciones del hidrógeno producido son muy amplias. Puede utilizarse como materia prima en la industria, para fabricar combustibles sintéticos limpios y sirve de almacén de energía. Se estima que el consumo de hidrógeno verde podría llegar a representar entre el 10% y el 20% del consumo energético mundial.

Primeras pruebas, en 2024

El hidrógeno genera energía eléctrica al reaccionar con el aire. El proceso deja un residuo de agua, pero no de dióxido de carbono (CO2). Aparte de sus aplicaciones en la industria, tanto como combustible como materia prima, se contempla un extenso uso como alternativa para almacenar los excedentes de energía eólica o solar a gran escala. Es decir, podrá superar las limitaciones de las baterías.

Según la hoja de ruta del proyecto, en 2030 el gas generado por fotoelectrocatálisis podrá competir en costes con el producido mediante biometano y electrólisis. Los centros involucrados en el proyecto son el Instituto de Investigación en Energía de Cataluña, el Instituto de Electroquímica de la Universidad de Alicante, la Fundación del Hidrógeno de Aragón y la empresa de ingeniería Magrana.

El plan prevé poner en funcionamiento una planta pequeña en pruebas en 2024 en Puertollano (Ciudad Real) con capacidad de producir 100 kg diarios de hidrógeno renovable. En 2028 se instalará en el mismo lugar una planta más grande, con capacidad industrial para producir hasta 10 toneladas diarias. En la agenda europea se reserva el 37% de los 72.000 millones de euros en transferencias directas a España del Fondo Next Generation EU para la transición hacia un modelo energético renovable.

Un futuro como exportadora

Su situación geográfica y el potencial que le otorga la cantidad de horas anuales de sol abren para España la perspectiva de configurarse en el futuro como un país exportador de hidrógeno verde a otros mercados. El transporte del gas producido lo asegurará la infraestructura gasística, aunque también se podrá transformar en combustible sintético no contaminante.

Repsol y Enagás llevan invertidos ocho millones en el proyecto, que cuenta ya con 40 patentes concedidas de las 65 solicitadas en más de 30 países. Bajo la égida de estas corporaciones, se ha creado una empresa, Sunrgyze, para atraer inversores. En 2030 el modelo del negocio de esta startup implicará la venta de licencias de la tecnología que ahora se está desarrollando.