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El hidrógeno verde se considera un componente indispensable de la transición energética mundial, pero su producción aún se enfrenta a enormes obstáculos económicos y medioambientales.
Por ejemplo, el prometedor proceso de electrólisis PEM (membrana de intercambio de protones), especialmente adecuado para producir hidrógeno verde cuando fluctúa el suministro de electricidad procedente de sistemas eólicos y fotovoltaicos, sigue siendo muy caro en comparación con la producción mediante combustibles fósiles.
También en este caso hay que analizar la sostenibilidad. Esto se debe a que depende de sustancias peligrosas para el medio ambiente, como los productos químicos ´eternos´ (PFAS), que la UE quiere prohibir en breve. Estos inconvenientes deben eliminarse en el proyecto SUPREME de la UE.
Durante los próximos tres años, un equipo internacional dirigido por la Universidad del Sur de Dinamarca con la participación de la Universidad Tecnológica de Graz (TU Graz) investigará una tecnología de electrólisis sin PFAS y muy eficiente que, además, requiere muchas menos materias primas críticas como el iridio y es, por tanto, mucho más rentable.
"El hidrógeno se utiliza como materia prima en cantidades muy grandes, y esto seguirá aumentando en el futuro. Por ejemplo, en la producción de amoníaco, la fabricación de metanol y la industria siderúrgica", explica Merit Bodner, del Instituto de Ingeniería Química y Tecnología Medioambiental de la Universidad Técnica de Graz. "Si conseguimos evitar el uso de sustancias nocivas en la producción de hidrógeno verde y además podemos situarlo a un nivel de precios similar al del hidrógeno fósil en términos económicos, habremos dado un paso importante hacia la transición verde. Esto también lo hace más atractivo para otras aplicaciones, como el almacenamiento de la energía sobrante de las renovables".
El papel de la TU Graz es de capital importancia en este proyecto. El equipo de Merit Bodner está evaluando qué materiales alternativos libres de PFAS están disponibles comercialmente y está analizando cómo se comparan con los estándares actuales de la industria.
Se presta especial atención a si los materiales más sostenibles son igual de duraderos y eficientes en el funcionamiento industrial continuo como para servir de sustituto de pleno derecho. El uso de estas alternativas para la síntesis de membranas está siendo investigado por el Consejo Turco de Ciencia y Tecnología TÜBITAK, que está desarrollando la próxima generación de membranas microporosas sin PFAS.
La Universidad del Sur de Dinamarca y la empresa británica de metales y catalizadores Ceimig investigan cómo reducir hasta un 75% el uso del costoso metal del grupo del platino iridio. Además, este equipo quiere desarrollar procesos con los que se pueda reciclar alrededor del 90% del iridio que aún se necesita.
El instituto de investigación alemán Fraunhofer ISE fabrica las unidades de electrodos de membrana, mientras que la empresa noruega de hidrógeno Element One Energy AS (EoneE) desarrolla un nuevo tipo de electrolizador rotativo.
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