Investigadores del Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC) han desarrollado un proceso pionero que permite obtener hidrógeno como combustible con una alta eficiencia. Los científicos han logrado producir por primera vez en el mundo mayor cantidad de hidrógeno solar con elevada eficiencia, aumentar su vida media y reducir sus costes de fabricación, uno de los mayores obstáculos que ha habido hasta ahora para generalizar su aplicación.
El equipo del IREC, liderado por el profesor Juan Ramón Morante y formado por los doctores Teresa Andreu y Cristian Fábrega, ha elaborado un proceso de síntesis y procesado de nanomateriales que permite obtener una alta eficiencia en la conversión de fotones a electrones con el consiguiente aumento de la productividad en la obtención de hidrógeno en un fotoreactor a partir de un proceso de fotoelectrocatálisis.
El proceso permite la obtención de moléculas de hidrógeno transportadoras de energía química que, mediante su combustión, recuperan un alto contenido energético. Como resultado de esa combustión, se obtiene agua en lugar de CO2, evitando así los efectos medioambientales. Para conseguir el proceso catalítico que desencadena el proceso de obtención del hidrógeno se utiliza energía solar, sustituyendo a la energía eléctrica, mucho más costosa.
La novedad del proceso desarrollado por el IREC no radica en el empleo de la energía solar para obtener hidrógeno, proceso que es conocido desde hace años, sino en el aumento de la vida media y la durabilidad del sistema, y en la reducción de los costes de producción. Según el profesor Morante, se abren “claras expectativas para alcanzar eficiencias factibles desde el punto de vista industrial en la conversión directa de la energía solar a combustible”.
Inyección de hidrógeno en gaseoductos
El interés sobre la utilización de hidrógeno como combustible ha estado tradicionalmente relacionado con el uso de pilas de combustible como sistema electroquímico para la producción de electricidad con muy alta eficiencia, a diferencia de otros métodos como microturbinas o motores de combustión interna que presentan eficiencias inferiores. Aunque, según el profesor Morante, “la necesidad de desarrollar la correspondiente infraestructura y de disponer de sistemas de producción baratos y eficientes ha dificultado su implementación”.
Sin embargo, recientemente se ha abierto la posibilidad de inyectar hidrógeno en los gaseoductos y utilizarlos como sistemas de almacenamiento de gran capacidad, lo que ha aumentado las expectativas de su utilización como fuente energética. En este sentido, el profesor Morante aseguró que “ha crecido enormemente el interés por los métodos de producción de hidrógeno con costes competitivos como el desarrollado en IREC”.
Hidrógeno a partir del agua del mar
Los avances conseguidos se aportarán al consorcio europeo SOLAROGENIX de centros de investigación y empresas, del que el IREC forma parte. Este consorcio trabaja para la obtención de hidrógeno a partir del agua del mar. El proyecto SOLAROGENIX contempla el desarrollo de un demostrador precomercial de un fotoreactor con eficiencias superiores al 5 % y producción de más de 20 litros de hidrógeno por metro cuadrado y hora capaz de trabajar con agua de mar. El proyecto se inició en febrero de 2013 y tendrá una duración de 3 años. El presupuesto total asciende a 4 millones de euros financiados de la Comisión Europea.
Sobre el l’Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC)
IREC es el centro de Investigación de referencia en el sector de la energía en Cataluña. Creado en el año 2008, tiene como objetivo contribuir al desarrollo sostenible y aumentar la competitividad del tejido industrial en el sector energético. El marco de trabajo es la investigación de excelencia y la ingeniería de alto nivel tecnológico.
La investigación del instituto está orientada hacia dos ámbitos: la investigación aplicada, centrada en materiales avanzados para la energía, la bioenergía y los biocombustibles, y el desarrollo tecnológico, relacionado con la eólica marina y la eficiencia energética de sistemas, edificios y comunidades. En este sentido, el IREC trabaja para la integración de las renovables en las ciudades, las “smart grids”, y dispone de líneas de trabajo asociadas con el vehículo eléctrico, la iluminación y la regulación energética.
El IREC, presidido por el conseller d’Empresa i Ocupació, Felip Puig, tiene una sede en Barcelona y otra en Tarragona. Tiene como patronos la Generalitat de Catalunya -a través del departamento de Empresa y Ocupación i del departamento de Economía y Conocimiento, y el Gobierno del Estado, a través del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) y del Instituto para la Diversificación y el Ahorro de la Energía (IDEA). Entre el resto de sus miembros figuran la Universitat de Barcelona, la Universitat Politècnica de Catalunya y la Universitat Rovira i Virgili, así como las compañías Endesa, Gas Natural Fenosa, Fundación Repsol, Enagás, Compañía Logística de Hidrocarburos (CLH) y Alstom.
Las infraestructuras y el equipamiento científico-tecnológico del IREC han sido confinanciadas por los fondos FEDER del Programa Operativo Catalunya 2007-2013, por el Ministerio de Ciencia e Innovación y por la Generalitat de Catalunya.
