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Investigadores liderados por la Universidad Estatal de Pensilvania (EE.UU) han desarrollado un nuevo diseño de reactor capaz de escalar este proceso sin perder eficiencia, algo que hasta ahora había frenado el avance de los sistemas de electrosíntesis microbiana.
La transición energética lleva años enfrentándose a un problema incómodo: producir electricidad renovable ya no es lo más difícil. El verdadero reto aparece cuando toca almacenarla durante semanas o incluso meses sin enormes pérdidas ni costes desorbitados.
El gran atractivo de este sistema que patentan los investigadores está, precisamente, en que éste aprovecha tuberías, depósitos e infraestructuras gasistas ya construidas desde hace décadas. De este modo, el proceso combina química, microbiología y energía renovable en un mismo sistema.
La electricidad procedente de fuentes renovables —como la solar o la eólica— se utiliza para dividir moléculas de agua y generar hidrógeno. Después, unos microorganismos llamados metanógenos consumen ese hidrógeno y reaccionan con el CO₂ para producir metano. En otras palabras: electricidad transformada en combustible gaseoso.
La clave está en que el metano puede almacenarse durante mucho tiempo sin las limitaciones típicas de muchas baterías. Además, puede transportarse a grandes distancias usando redes de gas natural ya operativas.
En vez de desperdiciar excedentes renovables en días de alta producción, las plantas podrían transformarlos en combustible almacenable para utilizarlo semanas después, cuando la demanda aumente o las renovables generen menos energía.
Uno de los principales avances del estudio está en el diseño del reactor.
Los investigadores desarrollaron una configuración denominada “zero-gap”, donde los electrodos quedan separados únicamente por una membrana extremadamente próxima. Esto reduce la resistencia interna y mejora el aprovechamiento energético.
En sistemas electroquímicos, pequeñas pérdidas multiplicadas a gran escala terminan disparando el consumo energético y los costes.
El nuevo reactor logró aumentar aproximadamente diez veces el área de los electrodos manteniendo un rendimiento muy elevado. Además, incorporó múltiples puertos de flujo para distribuir gases y líquidos de forma homogénea dentro del sistema, evitando puntos inestables o pérdidas de actividad microbiana.
Cabe recordar que, países como Alemania, Dinamarca o Países Bajos están impulsando proyectos relacionados con el denominado Power-to-Gas, una estrategia que convierte electricidad renovable en combustibles gaseosos para reforzar la estabilidad energética.
Con este nuevo avance, el metanol renovable puede integrarse más fácilmente que el hidrógeno verde en la red actual, permitiendo aprovechar infraestructuras existentes mientras se acelera la descarbonización de sectores difíciles de electrificar, como ciertas industrias térmicas o el transporte marítimo.
Además, el estudio mostró eficiencias eléctricas cercanas al 45%–47%, cifras bastante elevadas dentro de la electrosíntesis microbiana. En cuanto a la producción, ésta alcanzó hasta 6,9 litros de metano por litro de reactor al día a 30 °C, manteniendo eficiencias coulómbicas superiores al 95%, lo que indica que gran parte de la electricidad suministrada acabó convertida realmente en combustible útil.
Y aquí también entran en escena los microorganismos metanógenos, los cuáles llevan millones de años produciendo metano de forma natural en pantanos, sedimentos y digestores anaerobios. Lo interesante aquí es cómo la ingeniería moderna está aprendiendo a dirigir y acelerar esos procesos.
En lugar de hacer que los microbios capturen electrones directamente del electrodo —algo lento y poco eficiente— el reactor genera hidrógeno de manera inmediata para que ellos lo consuman rápidamente. Ese cambio simplifica muchísimo el sistema y permite velocidades de producción más altas.
Con respecto al futuro potencial: la producción de metano renovable mediante electrosíntesis microbiana podría convertirse en una herramienta útil dentro de un sistema energético mucho más flexible y descarbonizado.
No resolverá por sí sola la crisis climática, pero sí puede cubrir un hueco muy concreto que hoy sigue abierto: almacenar grandes cantidades de energía renovable durante largos periodos usando infraestructuras ya disponibles.
Entre las aplicaciones más prometedoras destacan:
Además, también podría facilitar una transición menos traumática en territorios muy dependientes de infraestructuras gasistas.
Referencia: Bin Bian et al, Microbial electrosynthesis of methane in an up-scaled zero-gap cell, Water Research (2026). DOI: 10.1016/j.watres.2026.125723
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