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La tecnología sustituye la generación convencional de oxígeno por la síntesis de compuestos químicos de alto valor, utilizados en la fabricación de polímeros, recubrimientos, adhesivos y productos farmacéuticos.
Investigadores del Technion – Instituto Tecnológico de Israel han desarrollado un proceso electroquímico capaz de producir hidrógeno verde y epóxidos de forma simultánea, con una eficiencia del 98 % en ambas reacciones. El avance busca mejorar la viabilidad económica de la electrólisis del agua mediante la obtención de un segundo producto de interés industrial, en lugar del oxígeno que se genera habitualmente.
El trabajo ha sido liderado por el profesor Avner Rothschild y el investigador posdoctoral Guilin Ruan, de la Facultad de Ciencia e Ingeniería de Materiales del Technion. Los resultados se han publicado en la revista científica Nature Communications y los investigadores han presentado una solicitud de patente en Estados Unidos.
La producción de hidrógeno verde mediante electricidad renovable se considera una de las vías para reducir las emisiones en sectores difíciles de electrificar, como la fabricación de fertilizantes y acero, el refino de petróleo y la producción de combustibles alternativos. Sin embargo, su implantación industrial continúa condicionada por los costes de producción frente al hidrógeno obtenido a partir de combustibles fósiles.
La innovación consiste en modificar las reacciones que tienen lugar durante la electrólisis para aprovecharlas en la producción de sustancias químicas comercialmente valiosas. En lugar de generar oxígeno en el ánodo, el sistema utiliza un mecanismo mediado por bromuro para obtener epóxidos mientras produce hidrógeno en el cátodo.
En los ensayos, el equipo demostró el funcionamiento del proceso mediante la conversión de estireno en óxido de estireno, un compuesto empleado como intermediario en distintas síntesis químicas. Los epóxidos constituyen materias primas relevantes para la fabricación de polímeros, recubrimientos, adhesivos y productos farmacéuticos, entre otras aplicaciones.
Según los investigadores, la eficiencia del 98 % indica que la mayor parte de la carga eléctrica se destina a las reacciones deseadas, con solo un 2 % asociado a procesos secundarios. El equipo también señala que la densidad de corriente alcanzada resulta compatible con los valores utilizados en la electrólisis industrial.
Otra característica destacada es que el sistema funciona sin una membrana que separe los electrodos. El proceso combina un electrolito acuoso con un disolvente orgánico y utiliza el bromuro como mediador químico: durante la reacción se produce hidrógeno y se generan especies de bromo que intervienen en la transformación de los compuestos orgánicos en epóxidos, regenerándose posteriormente el bromuro.
Esta configuración permite integrar la producción de hidrógeno y la síntesis química en un mismo sistema, con el objetivo de aumentar el valor económico global del proceso y mejorar su competitividad frente a las tecnologías convencionales.
El desarrollo se apoya en investigaciones anteriores del Technion sobre electrólisis sin membrana y ha contado con financiación del Consejo Europeo de Investigación (ERC). Aunque los resultados abren una vía prometedora para combinar energía renovable y fabricación química, será necesario evaluar su escalabilidad, sus costes y su rendimiento en condiciones de operación industrial antes de determinar su potencial comercial.
Publicación científica: Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-026-76617-x
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