Hidrógeno más barato mediante un ciclo de azufre solar optimizado
Actualmente se desarrollan procesos avanzados con el fin de aumentar el potencial comercial de las pilas de combustible de hidrógeno, y los ciclos termoquímicos se encuentran entre los más estudiados. La Empresa Común Pilas de Combustible e Hidrógeno es una asociación público-privada entre la Comisión Europea, el sector privado e investigadores cuyo propósito es agilizar la introducción en el mercado de tecnologías energéticas relacionadas con las pilas de combustible y el hidrógeno. Hace años que se fomenta la producción de hidrógeno por medio de la disociación de agua empleando luz solar concentrada puesto que se considera una opción muy destacada para obtener hidrógeno de forma ecológica. El proyecto SOL2HY2 (Solar to hydrogen hybrid cycles), financiado con fondos europeos, tenía el cometido de estudiar el ciclo de azufre híbrido con energía solar. Este es uno de los métodos más prometedores y también más competitivos económicamente para la generación de hidrógeno, y consiste en combinar energía solar y térmica. El ciclo de azufre híbrido es un proceso de disociación del agua en dos pasos para descomponer las moléculas del agua en hidrógeno y oxígeno. Se basa en la oxidación y reducción del azufre y se considera un ciclotermoquímico híbrido porque aprovecha una reacción electroquímica para uno de esos dos pasos y una reacción termoquímica para el otro. El trabajo inicial relativo a la etapa de electrolisis en el ciclo de azufre híbrido se realizó en el sector nuclear porque las fuentes de calor nucleares eran más económicas que la energía solar. Sin embargo, es poco probable que las tecnologías recientes consigan reducir el coste del hidrógeno por debajo de 3 o 3,50 euros por kilogramo. Los miembros del consorcio han integrado fuentes de energía solar y térmica con un nuevo proceso de baja energía que asocia la producción de hidrógeno a la de ácido sulfúrico. La estructura simplificada, los ingresos por las ventas de ácido y el uso compartido de plantas existentes pueden reducir los costes de producir hidrógeno a la mitad en comparación con los diseños convencionales del proceso. Los investigadores de SOL2HY2 perfeccionaron el proceso cíclico integrando un porcentaje elevado de recursos renovables, reduciendo los costes de capital y logrando un equilibrio en el caudal del producto. El equipo rediseñó electrolizadores despolarizados de dióxido de azufre y demostró sus numerosas ventajas con relación a los procesos convencionales. Así, el consorcio creó un electrolizador que funciona a temperatura ambiente, para lo cual fabricó y ensayó nuevos recubrimientos exentos de platino y paladio. Además, para la etapa a altas temperaturas del proceso, se creó un reactor solar utilizando un catalizador barato y estable y se ensayó al sol. Estos resultados ayudarán a reducir los costes de producción del hidrógeno. Este método de producción de hidrógeno, rentable y ecológico, puede ser aplicable en los sectores de las pilas de combustible, la generación de energía y el transporte.
Palabras clave
Hidrógeno, ciclo de azufre híbrido, electrolizador, pila de combustible de hidrógeno, energía limpia, SOL2HY2, solar concentrada
