Las bombillas incandescentes tradicionales convierten gran parte de la electricidad en calor en lugar de luz. Investigadores de la Universidad Nacional de Singapur NUS bajo la dirección del profesor Yan Ning del Centro de Innovaciones en Hidrógeno y Carbono CHCI y del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular decidieron aprovechar esa característica para crear un reactor químico.
El reactor utiliza un filamento metálico fino similar al interior de una bombilla incandescente. Al pasar electricidad a través de él el filamento se calienta a temperaturas superiores a los 1200 °C proporcionando la energía necesaria para activar reacciones industriales de forma rápida y eficaz. La innovación radica en concentrar el calor en un punto diminuto mientras el entorno permanece mucho más frío lo que reduce el consumo energético permite un diseño compacto y modular y disminuye la huella frente a sistemas convencionales.
Aplicaciones del reactor de hidrógeno
Los investigadores han desarrollado una interesante aplicación del reactor para producir hidrógeno a partir de amoníaco. Se logra una conversión casi completa del NH3 en hidrógeno y nitrógeno tal como reportó un estudio publicado en Nature Chemical Engineering. Se emplea un filamento de tungsteno a temperaturas locales extremadamente altas para una descomposición ultrarrápida del amoníaco. Otro caso destacado es el reciclaje de plásticos comunes como polietileno y polipropileno donde el reactor descompone estos polímeros en sus monómeros permitiendo un proceso de upcycling que recupera el valor de los residuos y contribuye a una economía de plásticos más circular, según los resultados publicados en Nature Communications.
La tercera aplicación involucra la conversión de metano CH4 el componente principal del gas natural en productos químicos de alto valor como etileno y compuestos aromáticos mientras se genera hidrógeno como subproducto; el diseño de filamento‑catalizador separa zonas de alta temperatura para activar el metano y zonas más bajas donde un catalizador controla con precisión la formación de los productos deseados superando la limitación histórica de lograr alta conversión y alta selectividad simultáneamente tal como documentó un estudio en Nature Sustainability.
El profesor Yan Ning reiteró que el objetivo es desarrollar tecnologías prácticas que apoyen la transición hacia un futuro con bajas emisiones de carbono y que estos estudios demuestran cómo una idea simple inspirada en un objeto doméstico familiar puede abordar diversos desafíos de la industria química. La tecnología ha sido patentada por la universidad. Están orgullosos porque esta línea de investigación aborda tres retos de la descarbonización: producción limpia de hidrógeno reciclaje de residuos plásticos y conversión eficiente de metano.
