Producción más eficiente de hidrógeno limpio aprovechando energía de microondas
Un grupo de investigación de la Universitat Politècnica de València (UPV), integrado en el grupo Dimas del instituto Itaca, junto con el Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro conjunto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la UPV, ha desarrollado un método innovador para producir hidrógeno limpio a partir de metano con una eficiencia superior a los procesos convencionales, empleando energía de microondas.
Este sistema permite, además, transformar el carbono que resulta en nanomateriales con aplicaciones tecnológicas en diversos sectores, como la electrónica. La investigación ha sido publicada en la revista ACS Sustainable Chemistry & Engineering, según informa el CSIC.
El equipo liderado por Jose Manuel Catalá Civera en la UPV y Jose Manuel Serra en el CSIC, ha demostrado que la energía de microondas activa la reacción química para obtener hidrógeno limpio a temperaturas considerablemente más bajas que en los procesos tradicionales.
Producción eficiente de hidrógeno
En los ensayos realizados, alcanzaron conversiones de metano cercanas al 80% a solo 500°C, aproximadamente la mitad de la temperatura requerida en la descomposición tradicional del metano, que suele superan los 900-1.000°C. A pesar de esta disminución térmica, la producción de hidrógeno mantuvo una selectividad del 100%.
A diferencia de los métodos convencionales que calientan todo el reactor, las microondas concentran la energía directamente en el catalizador. Esto permite reducir las pérdidas energéticas y favorece la integración del proceso con electricidad generada a partir de fuentes renovables.
La mayoría del hidrógeno que se produce actualmente proviene del gas natural mediante procesos que generan grandes cantidades de dióxido de carbono. Esta tecnología aprovecha también metano, pero lo convierte en hidrógeno y carbono sólido mediante microondas, evitando emisiones directas de CO2 y demandando menos energía para realizar la reacción. Como resultado, el sistema ofrece menores costes operativos, mayor eficiencia y un consumo energético inferior, según explica Alfonso Carrillo, investigador del ITQ.
Aprovechamiento del carbono
Asimismo, el carbono generado durante la reacción no queda como residuo. Los investigadores lograron obtener diferentes nanoestructuras de carbono, como nanofibras y otros materiales carbonosos de alto valor agregado. Estos nanomateriales se emplean en baterías, supercondensadores, materiales compuestos para el transporte, sensores, dispositivos electrónicos y sistemas de almacenamiento energético.
El propósito del equipo no fue solo producir hidrógeno, sino hacerlo mediante un proceso más eficiente que reduzca el consumo energético y transforme el carbono en un recurso útil en lugar de liberarlo a la atmósfera. Esta tecnología, desarrollada tras más de cinco años de investigación, responde a estos objetivos, concluye el investigador Jose Daniel Gutiérrez Cano, del instituto Itaca.
