Un equipo de investigación de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) se encuentra desarrollando un proyecto cuyo objetivo es diseñar un electrolizador experimental para la producción de hidrógeno verde a partir del agua subterránea, mediante un proceso químico impulsado por energías renovables.
El ingeniero electrónico MSc. Juan Francisco Tisza Contreras, director del equipo de investigación, explica a la Agencia Andina que dicho hidrógeno limpio (‘verde’) es actualmente un elemento importante para el almacenamiento de energía y reducción de la contaminación medioambiental.
El proceso consiste en el uso de agua subterránea a partir de la cual, mediante la electrólisis, se obtienen por descomposición hidrógeno y oxígeno (elementos que conforman el agua).
Para lograrlo, se hará uso de energía tipo fotovoltaica (solar) y eólica, las cuales son renovables y se busca en base a los recursos de los que se dispone en el país, de tal forma que el proceso sea autosostenible.
La electrólisis la realiza un dispositivo llamado ‘electrolizador’, el cual está siendo desarrollado por el equipo de la UNI.
«La energía que activa este proceso es un tipo de energía eléctrica obtenida a partir de la energía solar y eólica. Así se generan hidrógeno y oxígeno. Para este proceso, se optó por el TEM, un electrolizador que usa una membrana de intercambio de protones para hacer más eficiente la generación de la energía», comenta Tisza.
Luego de este proceso, se obtiene hidrógeno en forma de gas, el cual es almacenado. «El objetivo en un principio es generar 50 ml por minuto de hidrógeno», afirma el ingeniero.
«La energía primaria que se usa para generar el hidrógeno es limpia, por ser renovable, y en la propuesta se considera la energía solar y la generación eólica. El hidrógeno producido debe ser almacenado a alta presión para su transporte y uso. Las aplicaciones son variadas y van desde la generación eléctrica, mediante una celda de combustible, en un proceso inverso a la electrólisis, que a partir de la reacción del gas hidrógeno con el aire genera electricidad, calor y, como un subproducto, agua, pasando por su aplicación en la electromovilidad y en diversos sectores como el minero, industrial y agrícola ”
El motivo por el cual se propone utilizar aguas subterráneas y no agua de mar (que es más abundante), es porque la infiltración de otros elementos «no es muy efectiva para el proceso». Por ejemplo, el agua de mar genera iones de cloro, sodio o calcio que tienen un efecto corrosivo en el catalizador durante el proceso de electrólisis. Es decir, las aguas subterráneas cuentan con un grado de pureza mayor, lo que es mejor para la producción del hidrógeno verde.
De igual manera, las aguas subterráneas que se vayan a emplear deben ser tratadas para eliminar ciertos componentes y optimizar así la producción de hidrógeno.
El hidrógeno verde como alternativa al combustible fósil a nivel mundial
Desde hace algunos años, expertos de todo el mundo, sobre todo en la Unión Europea (UE), han enfocado sus esfuerzos en el desarrollo de sistemas para la generación de energías renovables, así como la producción del hidrógeno verde como una alternativa a los combustibles fósiles (como el petróleo y su derivado, la gasolina). Sin embargo, en Latinoamérica, más aún en Perú, los avances son escasos.
A pesar de ello, se estima que para el año 2050, más del 60% de los vehículos en el mundo van a trabajar activados por la electricidad y usando hidrógeno verde, apunta Tisza. Además, podría usarse dicho hidrógeno en áreas de producción como la minería.
Incluso, según el ingeniero, al tener como insumo fundamental el agua, el proceso resulta bastante económico. «Tenemos 140 ríos que van desembocando al mar y hay que aprovechar eso», sostiene.
«Si debemos tener especial cuidado con algo no es con el tema económico, sino con la seguridad del proceso: el que estos dos gases se junten, el hidrógeno y oxígeno separados, forman un material altamente explosivo. Es un proceso tecnológico que hay que realizar con mucho cuidado».
El proyecto, que se desarrollará desde este año por un periodo de 10 meses, es financiado actualmente por el Vicerrectorado de Investigación de la UNI, en el marco del Concurso de Proyectos de Investigación Formativa Especial 2022, con un monto de S/ 150 mil soles.
Actualmente, el equipo ha contactado a diversas instituciones de la UE y Latinoamérica con miras a lograr tener un centro de producción prototipo a escala en territorio nacional.
El equipo está conformado también por los ingenieros químicos Ricardo Marigamboa y Flor Ortega; el ingeniero mecánico Dr. José Ramos Saravia; los ingenieros electrónicos Anthony Fluker y Mauro Montoya; y los estudiantes de pregrado de la especialidad de Ingeniería Electrónica Paulo Quispe y Jorge Cristóbal.
Fuente: Andina