Economía del hidrógeno: promesa de electrolizadores a base de óxidos sólidos
El hidrógeno es un portador de energía que puede generar grandes cantidades de energía sin prácticamente ninguna contaminación. Sin embargo, aunque el hidrógeno sea el elemento más abundante del Universo, en la Tierra no se encuentra de forma natural en estado gaseoso. Se encuentra enlazado con otros elementos para formar compuestos como el agua y los hidrocarburos (en los combustibles fósiles). Las celdas de electrolito a base de óxido sólido (SOEC) son celdas de combustible basadas en óxido sólido (SOFC) que funcionan a la inversa. Las SOEC llevan a cabo la electrólisis del agua a alta temperatura (HTE) para generar oxígeno e hidrógeno gas puro a partir de fuentes de electricidad renovables. La tecnología SOFC ha avanzado de forma importante en los últimos años, lo cual también ha repercutido en avances en las SOEC. Sin embargo, quedan cuestiones relacionadas con la degradación al incorporar las celdas en pilas. Esto es necesario para generar hidrógeno en cantidades relevantes de forma industrial, lo cual ha obstaculizado su comercialización. Un grupo de científicos inició el proyecto RELHY, financiado por la Unión Europea, con el fin de superar los desafíos de integrar las SOEC que se utilizan actualmente en pilas eficientes industrialmente, rentables y duraderas. El equipo de investigación y desarrollo se centró en la optimización de los materiales de las celdas y diseños innovadores de pilas de SOE. Los investigadores demostraron mejoras importantes en la estabilidad y el rendimiento de las celdas con los nuevos materiales para SOEC. En dos campañas de pruebas con unidades únicas repetidas y pilas cortas se obtuvieron resultados prometedores en términos de eficiencia y degradación. El diseño se escaló hasta obtener la pila de veinticinco celdas que se describía como objetivo en la propuesta del proyecto y se obtuvieron resultados de degradación limitadas y electrólisis estable en determinadas condiciones. Eso no solo demuestra la viabilidad, sino que también esclarece problemas importantes de cara a la futura optimización y uso de la electrólisis. Finalmente, se realizaron análisis de costes y de impacto ambiental que confirmaron la competitividad de la electrólisis de vapor a alta temperatura (HTSE) para generar hidrógeno. La extracción de hidrógeno de las moléculas de agua mediante la electrólisis impulsada por energía renovable y el uso del hidrógeno obtenido para fabricar combustibles sintéticos neutros en carbono hace que resulte atractivo adoptar la economía del hidrógeno. RELHY demostró la viabilidad técnica y económica de la producción de hidrógeno mediante la electrólisis de vapor. Es posible que la economía del hidrógeno esté a la vuelta de la esquina.
