CIC energiGUNE, centro de investigación vasco referente en almacenamiento de energía electroquímica y térmica, y miembro de Basque Research & Technology Alliance-BRTA, está trabajando de forma conjunta con Tekniker y la UPV/EHU para investigar sobre la producción de hidrógeno, por vía termoquímica, a partir de agua y calor. El objetivo final de este proyecto colaborativo es producir hidrógeno -elemento de máximo interés para la transición energética de la sociedad-, que garantice un alto rendimiento y genere unos costes de producción admisibles. Esta línea de trabajo está enmarcada dentro del proyecto CICe, Elkartek 2019 liderado por CIC energiGUNE.

“En un escenario de transición energética, el hidrógeno es uno de los vectores que acompañarán a la descarbonización total de ciertos sectores de la economía”, ha recordado Ana Aranzabe, directora de Tecnología de Tekniker. Por su parte, Nuria Gisbert, directora General de CIC energiGUNE ha asegurado que “CIC energiGUNE, Tekniker y UPV/EHU están en condiciones de abrir una puerta viable y accesible a la producción de hidrógeno limpio, a través de reacciones termoquímicas, contribuyendo de esta manera al cambio de paradigma energético que busca y necesita la sociedad”. Asimismo, Pedro Luis Arias, catedrático de Ingeniería Química de la Escuela de Ingenieros de Bilbao (EHU/UPV) ha señalado que “esta colaboración tiene especial interés puesto que es una apuesta en firme para producir hidrógeno por vías sostenibles, lo que reforzará la actividad de empresas y agentes vascos en la cadena de valor del hidrógeno”.

Nanomateriales y materiales nanoestructurados
En líneas generales, el proyecto abordará la mejora de la productividad del hidrógeno optimizando las propiedades cinéticas y la ciclabilidad de los sólidos que intervienen en el ciclo termoquímico mediante el uso de nanomateriales y materiales nanoestructurados. Además, en el marco de la investigación se llevará a cabo una validación de estos materiales para determinar su comportamiento a una escala más próxima a la aplicación real.

En lo que se refiere al trabajo de campo, en estos momentos se investigan distintos ciclos termoquímicos simples, de dos o tres etapas, que utilizan óxidos metálicos mixtos de bajo coste como reactivos, y que ofrecen la posibilidad de operar a temperaturas moderadas (< 500 C). En relación con trabajos anteriores, la originalidad e impacto esperado de los desarrollos en curso reside en dos aspectos fundamentales: el posible uso de residuos sólidos industriales abundantes como reactivos, lo que contribuiría a la sostenibilidad y circularidad de la economía, y las bajas temperaturas de trabajo, que derivaría en una gran diversidad de fuentes de calor utilizables, lo que abriría las puertas a la conversión del calor residual de numerosas industrias en un combustible limpio de gran valor energético.

En cualquier caso, para que estos materiales puedan ser sometidos a miles de ciclos de calentamiento-enfriamiento sin perder las propiedades que les permiten descomponer las moléculas de agua para producir hidrógeno, su diseño y optimización exige la aplicación de nanotecnologías. La experiencia y los recursos técnicos y profesionales de las tres entidades colaboradoras garantiza el acceso a esta tecnología y su aplicación efectiva.

Hay que tener en cuenta que, actualmente, la producción de hidrógeno a gran escala se realiza a partir de combustibles fósiles, lo que se traduce en una merma de neutralidad respecto a las emisiones de CO2. Otros procesos, como los que se basan en biomasa, tampoco han alcanzado la neutralidad completa, y la electrolisis directa del agua tiene aún una baja eficiencia y un coste elevado. La utilización de reacciones termoquímicas impulsadas por la energía solar térmica o el calor industrial residual pueden resultar interesantes, por lo que la vía de investigación que se abre ahora aspira a facilitar la producción de hidrógeno limpio de manera integral.

Este proyecto entre CIC energiGUNE, la UPV/EHU y Tekniker está financiado por el Gobierno Vasco a través del programa Elkartek.