Michelin, el CNRS, la Universidad de Grenoble Alpes (UGA), la Universidad de Savoie Mont Blanc (USMB) y Grenoble INP – UGA, se han asociado para producir hidrógeno sostenible y bajo en carbono, conocido también como hidrógeno verde.
El fabricante francés de neumáticos señaló que esta asociación busca diseñar una tecnología de producción de hidrógeno mediante electrólisis del agua, conocida como AEMWE. Lo anterior mediante el diseño de materiales de nueva generación compuestos por elementos abundantes en la corteza terrestre.
Michelin argumentó que la producción de hidrógeno genera actualmente más del 2% de las emisiones globales de CO2. En este escenario, el hidrógeno verde, cuyo uso industrial sigue siendo difícil, representa menos del 1% de la producción mundial total.
La asociación, que contempla cuatro años de colaboración, contará con equipos de investigación que desarrollarán una tecnología sostenible de producción de hidrógeno mediante agua. El laboratorio conjunto es el tercer LabCom que reúne la experiencia de Michelin y el CNRS e implementa tecnologías de producción de hidrógeno verde.
Cabe indicar que, actualmente, aún no se ha encontrado un método para producir hidrógeno a gran escala y de forma sostenible. Para afrontar este importante reto, los equipos de investigación del laboratorio conjunto Alcal’Hylab colaboran para diseñar materiales de nueva generación capaces de impulsar la producción de hidrógeno verde utilizando agua, de forma sostenible y con bajas emisiones de carbono, y a escala industrial.
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Más allá del hidrógeno gris
Actualmente, la mayor parte del hidrógeno producido en el mundo se clasifica como gris, ya que se genera a partir de recursos fósiles como el gas natural. Si bien este tipo de hidrógeno es el más económico de producir, también es uno de los menos ecológicos.
Combinado con el hidrógeno negro, obtenido mediante la gasificación del carbón, su producción genera más del 2% de las emisiones globales de dióxido de carbono (CO2). Si bien existen alternativas menos contaminantes, como el hidrógeno azul, que se genera a partir de combustibles fósiles y captura las emisiones de CO2, aún no existe un método satisfactorio para producir hidrógeno de forma sostenible en cantidades industriales.
A pesar de la existencia de diferentes métodos de producción de hidrógeno verde mediante energía solar, eólica o hidroeléctrica, actualmente representa menos del 5% de la producción mundial total.
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Electrólisis del agua, una opción
Michelin detalló que existen varios métodos para producir hidrógeno verde a partir de agua. El primero es la electrólisis alcalina del agua, conocida como AWE3, descubierta hace más de 200 años. Este proceso produce hidrógeno mediante la circulación de una corriente eléctrica a través de una solución de hidróxido de potasio y agua menos ácida que el agua potable, utilizando catalizadores compuestos por metales no nobles como el níquel, el hierro o el acero. Aunque se utiliza ampliamente en la industria, esta tecnología no genera hidrógeno ultrapuro a alta velocidad y es difícil de combinar con energías renovables.
Para superar estos obstáculos, en las últimas décadas se desarrolló un nuevo tipo de electrolizador de agua, que utiliza una membrana de polímero impermeable al gas (hidrógeno y oxígeno): la tecnología PEMWE5. Si bien esto permite la producción de gas ultrapuro con un mayor rendimiento, esta tecnología presenta nuevas limitaciones: la dependencia de metales raros y nobles (platino, iridio y titanio) y la generación de contaminantes asociados a la membrana utilizada, como el flúor.
Michelin precisó que los equipos de investigación esperan desarrollar una tecnología de electrólisis del agua que combine lo mejor de ambos mundos.
El objetivo es aprovechar las ventajas de la tecnología AWE (que utiliza metales no nobles abundantes en la corteza terrestre) y la PEMWE (que utiliza una membrana polimérica para alcanzar altas velocidades de producción de hidrógeno, presurizar los gases producidos con una alta pureza y conectar el electrolizador con energías renovables).
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