Desarrollan en EEUU un método avanzado para generar hidrógeno sostenible
- Nuevo método para producir hidrógeno
- Ventajas y retos del proceso
- Implicaciones industriales y ambientales
Nuevo método para producir hidrógeno
Investigadores de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, han creado un procedimiento innovador para la producción de hidrógeno que reduce significativamente las emisiones de dióxido de carbono, al tiempo que genera un subproducto con potencial comercial.
Esta técnica, detallada en un estudio publicado en la revista 'Science', se basa en la pirólisis del metano, un proceso que descompone este gas en hidrógeno gaseoso y carbono sólido, dejando de lado la generación de CO2 que caracteriza a los métodos tradicionales.
El hidrógeno es clave para varias industrias y sectores agrícolas importantes, aunque su fabricación actualmente implica costos ambientales elevados debido a la gran cantidad de CO2 emitido. Esto se debe a la necesidad de altas temperaturas y las emisiones directas del proceso habitual.
Ventajas y retos del proceso
Según Henry Moise, coautor del estudio y miembro del Departamento de Ingeniería Química en Stanford, aunque actualmente se usa gas natural para producir hidrógeno, este proceso genera CO2. En cambio, la pirólisis convierte el metano en hidrógeno y carbono sólido sin liberar carbono gaseoso.
Durante años se ha investigado esta técnica, pero se han encontrado dos grandes desafíos para su aplicación industrial: la extracción del carbono sólido y la obtención de suficiente calor en el reactor. El trabajo reciente se concentra en superar el reto del calentamiento eficiente.
Matteo Cargnello, autor principal y profesor asociado de ingeniería química, explica que para abastecer la demanda de hidrógeno es necesario escalar el proceso con reactores de gran tamaño, que deben alcanzar temperaturas alrededor de 1.000 ºC. Los métodos convencionales calientan desde el exterior, dificultando la penetración uniforme del calor en reactores grandes.
Para solucionar esto, el equipo desarrolló un método que calienta el reactor desde el interior. Colocaron un quemador dentro del reactor que quema parte del hidrógeno generado, produciendo principalmente agua en lugar de CO2, lo que evita emisiones directas de carbono y mejora la eficiencia del calentamiento.
Implicaciones industriales y ambientales
Moise señala que con este método "autotérmico" la eficiencia aumenta aproximadamente diez veces, es decir, un reactor con este sistema produce la misma cantidad que diez con calentamiento exterior utilizando la misma energía.
Además de la eficiencia energética, los investigadores observaron que el carbono sólido que resulta del proceso es grafito de alta calidad, un material muy valorado para baterías, electrodos y otras aplicaciones tecnológicas.
Este hallazgo superó las expectativas, sobre todo en cuanto al nivel de grafitización y calidad del carbono obtenido.
Los científicos subrayan la relevancia de avanzar hacia procesos sostenibles para fabricar hidrógeno, una molécula fundamental en la economía global, aunque muchas personas no sean conscientes de ello.
Un ejemplo es la producción de fertilizantes, que depende del hidrógeno para fabricar amoníaco, el cual contribuye a alimentar a cerca de la mitad de la población mundial. Además, el hidrógeno es crucial para mejorar el combustible refinado y la producción de otros compuestos importantes como el metanol.
Este avance puede abrir la puerta a una producción de hidrógeno más económica y ecológica, dando sostenibilidad a un componente vital en numerosos productos de uso cotidiano.
