Un equipo de científicas de Repsol y Enagás han liderado un proyecto de investigación basado en la fotoelectrocatálisis, una innovadora tecnología que permite producir hidrógeno sostenible con agua y rayos de sol.
Un equipo de científicas de Repsol y Enagás han liderado un proyecto de investigación basado en la fotoelectrocatálisis, una innovadora tecnología que permite producir hidrógeno sostenible con agua y rayos de sol.
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Elemento químico representado por el símbolo H, con un número atómico de 1, que se presenta en forma de gas en condiciones normales de presión y temperatura. Detrás de esta sucinta definición se esconde nada menos que un elemento presente en, aproximadamente, el 75% de la materia del Universo. Y es que desde que se descubriera en 1766, hemos aprendido mucho del hidrógeno. Sabemos, por ejemplo, que es indispensable para la vida, ya que forma parte de la mayoría de compuestos orgánicos. También es conocido por su increíble potencial energético. Pero, ¿es posible que el hidrógeno nos brinde la energía del futuro? Un equipo de investigadoras españolas lo tiene claro, por eso han desarrollado una nueva forma de producirlo de manera más eficiente y, sobre todo, más sostenible.
“La iniciativa está liderada en ambas partes por mujeres, tanto el equipo técnico como el de desarrollo de negocio. En ese sentido, el proyecto muestra un compromiso con la mujer investigadora”
Mónica Sánchez, coordinadora de Hidrógeno de Enagás.
El hidrógeno no es una fuente primaria de energía, pero sí un vector energético. Esto significa que la sustancia es capaz de almacenar energía que se puede liberar posteriormente de manera controlada. Pero no solo eso acapara la atención de la industria: si conseguimos producir hidrógeno empleando fuentes de energía renovables estaremos ante uno de los vectores clave para la descarbonización. “Va a permitir almacenar las energías renovables a gran escala y canalizarlas a diferentes sectores como el de la movilidad, el residencial o el industrial”, señala Ana Martínez, investigadora del Repsol Technology Lab. A lo que añade su versatilidad como “materia prima renovable en la industria, tanto para procesos convencionales que actualmente consumen hidrógeno como para nuevos procesos como la producción de combustibles sintéticos o de productos químicos por nuevas rutas sostenibles”.
Hoy en día, conviven principalmente tres métodos industriales para obtener hidrógeno. El más común sigue siendo a partir de gas natural, aunque existen dos opciones con menor huella de carbono: la producción a partir de biometano (un gas de origen renovable) y la tecnología de la electrólisis. Este último proceso consiste, básicamente, en la utilización de electricidad de origen renovable para obtener el hidrógeno a partir del agua.
Un equipo de científicos de Repsol, en colaboración con grupos de investigación de referencia en España, lleva una década trabajando en un proyecto que hace más eficiente la electrólisis. Se trata de una tecnología pionera para la producción de hidrógeno renovable a partir del uso directo de energía solar, en un proceso conocido como fotoelectrocatálisis.
“España posee el potencial para pasar de ser un país importador de energía fósil a ser exportador de energía renovable y el hidrógeno va a tener un papel clave en esta oportunidad”
Ana Martínez, ingeniera especializada en tecnologías de hidrógeno.
Este método incorpora mejoras, ya que reduce las etapas de conversión energética (generación de electricidad renovable y electrólisis) y suprime el transporte y las etapas de transformación de potencia de la electricidad renovable. La fotoelectrocatálisis consigue integrar este proceso en un único paso a través de un dispositivo “capaz de convertir de forma directa la energía solar en energía química generando, con la presencia de un material fotoactivo, las cargas eléctricas que provocan la ruptura de la molécula de agua”, explica María Dolores Hernández, doctora en Ciencias y colíder del proyecto. Esta integración hace que la conversión de energía solar a hidrógeno sea más eficiente. La previsión es que en 2030 el hidrógeno renovable generado por esta vía pueda competir en costes con el producido por procesos convencionales.
Esta investigación arrancó en Repsol Technology Lab en 2012 y, en 2018, Enagás se sumó al proyecto. Mónica Sánchez, coordinadora de Hidrógeno de Enagás, resalta que “esta iniciativa ha estado liderada en ambas partes por mujeres, tanto el equipo técnico como el de desarrollo de negocio. En ese sentido, el proyecto muestra un compromiso con la mujer investigadora y es un ejemplo claro del cambio de los últimos años en nuestro papel en grandes proyectos tecnológicos dentro del mundo de la empresa”.
Tanto Repsol como Enagás ya han incorporado el hidrógeno renovable a su actividad. En concreto, Repsol tiene previsto introducirlo en los procesos industriales de refino y química, además de los negocios vinculados a la economía del hidrógeno, que abarcan ámbitos tan dispares como el de la movilidad sostenible o el doméstico, donde ya hay calderas disponibles para generar electricidad y calor con este gas.
“Estamos seguras del gran potencial de esta tecnología, que va a permitir descarbonizar la producción de hidrógeno a escala industrial optimizando eficiencia y costes”
María Dolores Hernández, doctora en Ciencias y experta en fotoelectrocatálisis.
Además, las dos compañías plantean el futuro de esta tecnología y trabajan ya en su escalado y comercialización. En 2021 volvieron a asociarse para crear Sunrgyze, una ‘spin-off’ centrada en su desarrollo e industrialización. La inversión hasta el momento supera los 8 millones de euros y ambas comparten la propiedad industrial del proceso de fotoelectrocatálisis. Esto se ha traducido en 65 solicitudes de patentes en más de 30 países, de las que ya tienen concedidas 47.