En nuestros días el hidrógeno es materia prima en muchos procesos químicos, petroquímicos e industriales, incluso el sector automotriz lo utiliza como combustible. Sin embargo, un kilogramo del elemento a temperatura y a presión ambiente ocupa un espacio de 14 metros cúbicos, lo que resulta impráctico.

Bajo esta premisa se creó un consorcio científico México-británico que desarrolla una tecnología basada en una membrana de intercambio que, vía electroquímica, captura, purifica y comprime hidrógeno liberado del proceso industrial para producir cloro y le da un nuevo uso en la generación de energía o en diversos procesos industriales, incluso del sector alimenticio.

Por parte de Gran Bretaña participan en el consorcio la Universidad de Southampton y la empresa PV3 Technologies, desarrollando electrodos basados en nanomateriales electrocatalíticos y de México la empresa Cloro Alcali, SA de CV., y el Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica (Cideteq), que se encarga del diseño, construcción y evaluación del sistema.

En el proyecto participa el doctor Abraham Ulises Chávez Ramírez, investigador titular del Cideteq, quien en entrevista refiere que el hidrógeno es el elemento más abundante en el Universo, y que la corteza terrestre se encuentra formada en 75 por ciento de este elemento. No obstante, no se encuentra libre y hay que buscar procesos para obtenerlo.

“Actualmente, las tecnologías para comprimir y almacenar el hidrógeno ocupan más energía que la el propio gas en esa condición puede proporcionar.

“Lo que nosotros proponemos es capturar, purificar y almacenar el hidrógeno a un nivel de presión equiparable a los métodos convencionales actuales, empleando un proceso electroquímico más eficiente”, hace hincapié el investigador del Laboratorio Nacional de Micro y Nanofluídica del Cideteq.

En el proceso para la producción de cloro se genera este elemento y sosa cáustica, y como subproducto hidrógeno, el cual generalmente es ventilado y liberado al ambiente o bien se utiliza para la quema y aprovechar la energía calorífica para un proceso alterno a la producción de cloro.

El corazón de ésta tecnología es el ensamble membrana-electrodo, cuya función es la de liberar protones de hidrógeno a partir de una reacción del gas con el electrodo; ambos son transportarlos a través de la membrana hacia una cámara de almacenamiento donde reaccionan con el flujo de electrones que provienen de una fuente de energía externa para formar nuevamente moléculas de hidrógeno, acumulándose e incrementando la presión.
El hidrógeno capturado y presurizado es además altamente puro ya que en éste proceso permite bloquear el paso de algún otro elemento o compuesto.

A decir del doctor Chávez Ramírez, la industria de cloro-sosa constituye una de las fuentes importantes de hidrógeno como subproducto.

“Si se cuantifican las proporciones o se hace una relación de masa de los elementos químicos que están implicados en esta reacción química (el término científico es estequiometría), por cada kilogramo de cloro producido se generan 1.13 kilos de sosa cáustica y 0.0285 kilos de hidrógeno. La generación de cloro mediante el proceso electrolítico en México es de aproximadamente 638 mil toneladas anuales obteniendo una cantidad considerable de hidrógenos de alta pureza con posibilidad de ser aprovechado en el sector industrial y energético”.

La industria automotriz es la más interesada en que se pueda comprimir, pues todas las marcas tienen al menos un prototipo que funcionan en base al hidrógeno y proveen de autonomías cercanas a 100 – 120 kilómetros por kilogramo de hidrógeno.

La tecnología se encuentra evaluándose a nivel planta piloto y pronto estará listo para evaluarlo en ambiente industrial. Por su importancia, participó en una convocatoria del Newton Fund que otorga un Premio en efectivo a trabajos científicos innovadores que sirvan para abordar los desafíos del mundo en desarrollo y propongan formas de resolverlos. El proyecto fue uno de los finalistas por América Latina de entre 140 suscritos. (Agencia ID)