En el ecosistema de la descarbonización industrial en España, la producción de hidrógeno convencional (el denominado hidrógeno gris obtenido por reformado de metano con vapor, o SMR) arrastra un peaje insostenible: la emisión de entre 9 y 12 toneladas de CO2 por cada tonelada de H2 sintetizada. Aunque la electrólisis con fuentes renovables acapara los titulares y las subvenciones del PERTE de Energías Renovables, Hidrógeno Renovable y Almacenamiento (ERHA), sus costes operativos (OPEX) y la dependencia del precio del pool eléctrico en el MIBEL limitan su despliegue inmediato a gran escala.
Ante este cuello de botella técnico, el reformado de alcoholes de origen biológico (bioetanol de segunda generación o residuos agrícolas) surge como una alternativa viable de transición. Sin embargo, los procesos de reformado tradicionales exigen temperaturas de operación de entre 400 °C y 600 °C, comprometiendo la eficiencia global del ciclo térmico. Un reciente avance publicado en la revista Science plantea una alternativa disruptiva: operar a solo 270 °C utilizando un catalizador bimetálico de metal-carburo que anula las emisiones directas de CO2 en el punto de generación, derivando el carbono hacia un coproducto comercializable: el ácido acético.
Nuevas técnicas para producir hidrógeno sin emisiones con fuentes de carbono alternativas
Un equipo internacional de científicos ha desarrollado un nuevo método para producir hidrógeno sin emisiones directas de CO₂ en el punto de origen. El proceso utiliza bioetanol rico en hidrógeno, obtenido de residuos agrícolas, y lo hace reaccionar con agua a solo 270 °C mediante un catalizador bimetálico innovador. A diferencia de los métodos tradicionales, que operan entre 400-600 °C, requieren un alto consumo energético y generan grandes cantidades de CO₂. Este catalizador de hidrógeno permite la reacción química sin liberar dióxido de carbono como subproducto.
En lugar de CO₂, el proceso co-produce ácido acético, un compuesto orgánico de alto valor utilizado en la conservación de alimentos, limpieza, manufactura y medicina. Su demanda global supera los 15 millones de toneladas anuales.
El profesor Graham Hutchings, coautor del estudio y Regius Professor de Química en la Universidad de Cardiff, enfatizó la importancia de encontrar métodos sostenibles para la fabricación de productos esenciales sin comprometer los objetivos de neutralidad de carbono. El hidrógeno es clave en esta transición debido a su origen en el gas natural, pero su producción convencional es altamente intensiva en energía y emite grandes cantidades de CO₂, limitando su impacto ambiental positivo. Este nuevo método ofrece una alternativa con alta eficiencia y sin emisiones de carbono.
Una innovación baja en emisiones de carbono
Los investigadores de la Universidad de Peking y la Universidad de Cardiff destacan que este avance contribuye a la desfosilización de la industria química al sustituir materias primas fósiles por fuentes de carbono alternativas. Sus hallazgos, publicados en Science, representan un avance significativo en la producción de hidrógeno con huella de carbono neutra y establecen un modelo de economía circular para la producción conjunta de hidrógeno y productos químicos de alto valor.
Según la Agencia Internacional de Energía (IEA), el 96 % de la producción mundial de los paises lideres en hidrógeno aún depende de combustibles fósiles, generando entre 9 y 12 toneladas de CO₂ por cada tonelada de hidrógeno producido.
Este avance se basa en más de una década de investigación sobre catalizadores de metal-carburo para la producción de hidrógeno. El profesor Ding Ma, autor principal del estudio en la Universidad de Peking, afirmó que esta tecnología catalítica representa un paso prometedor hacia una economía de hidrógeno verde y el cumplimiento de los objetivos de neutralidad de carbono.
Además, la co-producción de ácido acético refuerza la viabilidad económica y la sostenibilidad del proceso. El profesor Hutchings, quien dirigió un informe sobre la desfosilización de la industria química para la Royal Society el año pasado, destacó que esta innovación puede proporcionar una alternativa de bajo carbono para sectores como la fabricación de fibras de acetato y productos farmacéuticos.
La información de este articulo ha sido obtenida del estudio titulado Thermal catalytic reforming for hydrogen production with zero CO₂ emisión, que ha sido publicado en la revista Science.
