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Membranas cerámicas protónicas producen hidrógeno de forma industrial

Un equipo internacional de científicos, en el que participan el Instituto de Tecnología Química (ITQ), el centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Politécnica de Valencia (España), ha desarrollado un nuevo reactor electrificado para obtener hidrógeno de forma más sostenible y eficiente energéticamente. El avance se publica en la revista Science.

Los autores han combinado con éxito 36 membranas cerámicas individuales en un generador escalable y modular que produce hidrógeno a partir de electricidad y diversos combustibles con una pérdida de energía casi nula. Es la primera vez que se demuestra que esta tecnología permite obtener hidrógeno de forma industrial.

Se presenta un nuevo reactor electrificado para obtener hidrógeno, de manera más sostenible y eficiente energéticamente, a partir de amoniaco, metano y biogás.

El hidrógeno es el elemento químico más abundante del planeta, pero no se encuentra disponible en ningún yacimiento. Hay que obtenerlo de otros elementos que lo contienen. La producción de este combustible con fines energéticos se clasifica por colores según la ‘limpieza’ de su obtención.

El más limpio es el hidrógeno verde, que se produce mediante fuentes renovables de energía, pero el más común es el azul, que se extrae del gas natural. Los resultados del nuevo trabajo son prometedores para la competitividad de ambos tipos en el transporte terrestre y marítimo, así como para otros mercados y usos industriales.

Obtener hidrógeno con máxima eficiencia

“Cuando la energía se transforma de una manera a otra, hay una pérdida de energía”, explica José Manuel Serra, profesor de investigación del CSIC en el ITQ y coautor principal del trabajo. “Con nuestras membranas cerámicas protónicas podemos combinar pasos distintos de la producción de hidrógeno en una sola etapa –un solo paso– donde el calor para la producción catalítica de hidrógeno es suministrado por la separación electroquímica de gases para formar un proceso térmicamente equilibrado. El resultado es hidrógeno hecho con una pérdida de energía casi nula”, destaca.

Las membranas cerámicas protónicas son convertidores de energía electroquímica, al igual que las baterías, las pilas de combustible y los electrolizadores. Una de las claves del avance es un nuevo componente desarrollado por el departamento CoorsTek Membrane Sciences a partir de materiales vitrocerámicos y metálicos, que combina la robustez a altas temperaturas de una cerámica y la conductividad electrónica de un metal.

T: Revista Science/LRDS

 

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