Un equipo de la Universitat Politècnica de València (UPV) y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado un sistema para producir hidrógeno limpio a partir de metano mediante energía de microondas, con menor consumo energético que los procesos convencionales y sin emisiones directas de CO₂.
La tecnología ha sido desarrollada por investigadores del grupo DIMAS del Instituto ITACA de la UPV, liderado por Jose Manuel Catalá Civera, y del Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro mixto del CSIC y la UPV, bajo la dirección de Jose Manuel Serra. La propuesta se basa en activar la descomposición del metano con microondas, lo que permite obtener hidrógeno a temperaturas inferiores a las requeridas por las tecnologías habituales.
Hidrógeno limpio a partir de metano con microondas
En los ensayos realizados, los investigadores alcanzaron conversiones de metano de hasta el 80% a 500 ºC. Esta temperatura supone aproximadamente la mitad de la que suelen necesitar los métodos tradicionales de descomposición de metano, que operan habitualmente por encima de 900-1.000 ºC. La producción de hidrógeno mantuvo una selectividad del 100%.
La diferencia principal frente a los sistemas térmicos convencionales está en la forma de aportar energía al proceso. Mientras que los métodos habituales calientan el conjunto del reactor, las microondas dirigen la energía de manera preferente al catalizador. Este enfoque reduce pérdidas energéticas y facilita una integración más eficiente con electricidad procedente de fuentes renovables.
Catalizadores de bajo coste y aprovechamiento del carbono
La tecnología emplea catalizadores basados en materiales abundantes y de bajo coste, un aspecto relevante para reducir el consumo energético, los costes de operación y mejorar la eficiencia global del proceso. Según explica Alfonso Carrillo, investigador del ITQ, la mayor parte del hidrógeno producido actualmente procede del gas natural mediante procesos que liberan cantidades elevadas de dióxido de carbono, mientras que este sistema transforma el metano en hidrógeno y carbono sólido mediante microondas.
El planteamiento evita que el carbono resultante se emita a la atmósfera en forma de CO₂ y permite convertirlo en un recurso con aplicaciones industriales. En el trabajo, el equipo ITACA-ITQ obtuvo distintas nanoestructuras de carbono, entre ellas nanofibras y otros materiales de alto valor añadido.
Estos nanomateriales pueden utilizarse como componentes en baterías, supercondensadores, materiales compuestos para la industria del transporte, sensores, dispositivos electrónicos y sistemas de almacenamiento de energía. El desarrollo persigue, por tanto, combinar la producción de hidrógeno con el aprovechamiento del carbono sólido generado durante la reacción.
Jose Daniel Gutiérrez Cano, investigador de ITACA, señala que el objetivo del proyecto no se limitaba a producir hidrógeno, sino a hacerlo mediante un proceso más eficiente, con menor demanda energética y capaz de transformar el carbono en un recurso útil. La tecnología es resultado de más de cinco años de trabajo en los laboratorios de los equipos participantes.