Producción de hidrógeno verde: una alternativa energética sostenible

Argentina llegó a un acuerdo con la empresa australiana Fortescue que incluye la construcción de una planta en Río Negro. La compañía prometió una inversión de US$ 8.400 millones y convertir a la provincia patagónica en un polo exportador de hidrógeno verde hacia 2030.
El también conocido como hidrógeno renovable o e-Hydrogen es 100% sostenible. Hoy en día son seis los países líderes en la producción de hidrógeno verde: Chile, Australia, Alemania, Holanda, China y Arabia Saudita, aunque no todos realizan el proceso no contaminante para obtenerlo.
En Santa Fe, un grupo de investigadores conformado por docentes-investigadores -Laura Cornaglia, John Múnera, Ana Tarditi, Betina Faroldi y María Laura Bosko-, becarios posdoctorales y doctorales, trabajan hace más de 15 años en la producción y purificación de Hidrógeno. Los especialistas se desempeñan en la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Nacional del Litoral (FIQ-UNL) y en el Instituto de Catálisis y Petroquímica (INCAPE, UNL-CONICET).
“El Hidrógeno verde es producido a partir de energías renovables y se considera como el más adecuado para una transición energética sostenible. La opción tecnológica más desarrollada para producirlo es la electrólisis del agua alimentada por electricidad generada a partir de fuentes renovables como la energía solar y la eólica. En el proceso de electrólisis del agua se producen hidrógeno y oxígeno gaseosos sin emisión de contaminantes”, explicó Laura Cornaglia.
Existen otras soluciones basadas en las energías renovables para producir Hidrógeno verde.
Sin embargo, “a excepción de la tecnología  del reformado con vapor del metano a partir de biogás, estas tecnologías aún no están maduras a escala comercial. Entre ellas pueden mencionarse el reformado de bio-alcoholes, particularmente el reformado de bioetanol con vapor”, sostuvo la investigadora.
 

La alternativa energética más promisoria
En relación con las ventajas de su proceso de producción, la especialista explicó que “no se generan emisiones netas de dióxido de carbono, siendo este gas el principal causante del efecto invernadero. Por ello es que para descarbonizar la producción de energía, se considera al Hidrógeno verde como la alternativa más promisoria”.
La producción actual de hidrógeno se basa principalmente en el gas natural y el carbón, que juntos representan el 95% de la producción. “La electrólisis produce alrededor del 5% del hidrógeno mundial. En la actualidad, no hay una producción significativa de Hidrógeno a partir de fuentes renovables limitándose mayoritariamente a proyectos demostrativos debido principalmente al  alto costo del proceso. Sin embargo, la disminución en los costos de producción de energías renovables y las mejoras tecnológicas produjo que el Hidrógeno verde procedente de la electrólisis del agua haya ganado interés siendo cada vez más atractivo económicamente”, dijo Cornaglia quien trabaja hace más de una década en la obtención de Hidrógeno verde a partir del reformado de etanol con vapor conjuntamente con el Dr. John Múnera.
El Hidrógeno verde es un portador de energía que puede utilizarse en muchas aplicaciones diferentes. Sin embargo, “su uso real es todavía muy limitado. Cada año se producen unos 120 millones de toneladas de hidrógeno en todo el mundo que se utiliza principalmente para el refinado de petróleo crudo y para la síntesis de amoníaco y metanol, que en conjunto representan casi el 75% de la demanda de Hidrógeno. Aplicaciones más recientes incluyen la generación de energía y la calefacción, el transporte de larga distancia como por ejemplo la aviación, el transporte marítimo y el terrestre”, sostuvo la investigadora y añadió: “El hidrógeno también puede utilizarse en celdas de combustible, para convertir el hidrógeno y el oxígeno en agua en un proceso que produce electricidad. Estas pueden utilizarse para aplicaciones estacionarias o en distintos tipos de transporte”.

Hidrógeno Azul: la otra alternativa posible
A lo largo del tiempo, el Hidrógeno ha recibido diferentes denominaciones empleando colores. Por ejemplo, “el Hidrógeno gris cuando se producía solamente a partir de metano y ahora, debido a las grandes reservas que posee el país de combustibles no convencionales como el gas natural que se extrae en Vaca Muerta; surge un nuevo impulso en estudiar la producción de Hidrógeno a partir de metano acoplado con la captura del dióxido de carbono que es el gas que produce el efecto invernadero. Al combinar estos dos procesos, el hidrógeno producido recibe el nombre de Hidrógeno azul. El color del Hidrógeno se relaciona a la contaminación que produce”, explicó Cornaglia.
“El Hidrógeno azul es otra alternativa que se está investigando en Argentina, incluso nosotros también aquí en Santa Fe. Fuimos uno de los primeros grupos de investigación en todo el país en iniciar el estudio de la captura de dióxido de carbono a alta temperatura. En todo el territorio nacional hay tres muy pocos grupos dedicados a esto, entre ellos la CNEA en Bariloche, la Universidad de Buenos Aires y FIQ-INCAPE (UNL-CONICET)”, sostuvo la especialista en Hidrógeno.
Cabe destacar que las actividades de este grupo de investigación pionero a nivel nacional en el estudio de la captura de dióxido de carbono a alta temperatura, han estado orientadas al desarrollo de materiales, membranas para la purificación de hidrógeno, adsorbentes para la captura de dióxido de carbono y catalizadores para la producción de Hidrógeno como combustible a partir de bioetanol y metano. Además, en los últimos años han abordado el estudio de la captura y utilización del dióxido de carbono para mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero.