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En las últimas semanas, nuevos avances podrían impulsar importantes mejoras en la aplicabilidad del hidrógeno como fuente de energía. El autor reflexiona sobre este tema de forma optimista, a partir del desarrollo que dos equipos de científicos españoles y catalanes han realizado en las últimas semanas para crear un catalizador que podría mejorar el coche de hidrógeno, y de la pila de hidrógeno que han creado científicos de la Universidad de Oxford, con un sistema más económico de electrodos que utiliza catalizadores enzimáticos.
Una de las fuentes de energía más respetuosas con el medio ambiente desde el punto de vista de los residuos que genera es la basada en el hidrógeno. Aunque el principio de obtención de energía mediante este gas fue descubierto por Friederich Schönbein hace más de 150 años, su plena incorporación al mercado energético se ha visto frenada hasta el momento por problemas técnicos, económicos y políticos.
Pese al escepticismo reinante aún en algunos círculos acerca de la contribución del hombre al cambio climático, el desarrollo de energías renovables y no contaminantes se está mostrando como uno de los grandes retos de la humanidad para el siglo XXI. Buena muestra de ello es como el vocabulario específico del ciudadano medio se ha enriquecido con palabras como: gases de efecto invernadero, energías limpias o biomasa.
Dos factores básicos han de tenerse en cuenta en relación a la evaluación de una determinada fuente de energía. Por una parte está el beneficio energético neto del proceso total para la obtención de dicha energía, lo que se conoce como factor EROI (Energy Return on Investment). Por otro lado está la cuestión de los residuos generados en el proceso.
La evaluación de las actuales fuentes de energía no renovables, por ejemplo los combustibles fósiles, o de las renovables, como el bioetanol, no ofrecen resultados óptimos bajo perspectivas medioambientales y económicas. Por ejemplo, el factor EROI del petróleo ha disminuido enormemente en los últimos años y en su combustión se generan gran cantidad de sustancias contaminantes. Por su parte, el bioetanol presenta aún un factor EROI bajo y también genera gases de efecto invernadero.
La alternativa la podría dar la combinación de hidrógeno, el elemento más abundante del universo, y oxígeno. La reacción entre ambos compuestos genera una gran cantidad de energía y produce como residuo únicamente agua.
La producción de energía a través de hidrógeno, no obstante, entraña algunas dificultades. Entre las más importantes se encuentran el alto coste para su producción y los problemas asociados a su almacenamiento y transporte. En enero de 2003, la administración estadounidense impulsó una iniciativa para invertir 1,2 billones de dólares para el desarrollo de las tecnologías basadas en el hidrógeno. Cuatro años después, en abril de 2007, un grupo de científicos e ingenieros mostraba sus dudas acerca de la viabilidad de sustituir la actual infraestructura basada en el petróleo por otra basada en el hidrógeno. Entre ellos, Joseph Romm, físico, llegaba a afirmar: “El coche de hidrógeno es la alternativa menos eficiente y más costosa de reducir la emisiones de gases de efecto invernadero”. Un año después parece que tales previsiones podrían no ser ciertas.
El pasado 14 de julio el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) informaba mediante una nota de prensa del desarrollo, juntamente con la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), de un catalizador que posibilita la transformación de etanol en hidrógeno en el propio vehículo.
Este descubrimiento podría solucionar los actuales problemas de seguridad que presentan los modelos existentes de coches de hidrógeno, los cuales almacenan el gas a altas presiones. Según los investigadores, este dispositivo ofrece, además, mejores rendimientos energéticos y reducción del consumo comparado con otros vehículos que también utilizan etanol.
Por otro lado, investigadores de la Universidad de Oxford, en colaboración con la Universidad Humboldt de Berlin (HUB), presentaban recientemente en Alemania una pila de combustible que funciona con electrodos de grafito, en sustitución de los de platino, material éste último mucho más caro.
El proceso es posible gracias a la presencia de unas enzimas llamadas hidrogenasa y lacasa que catalizan los procesos electroquímicos necesarios para la producción de energía. Los asistentes al acto de inauguración de la iniciativa “UniCat” de la Universidad Técnica de Berlin (TUB) pudieron presenciar como un reloj digital se ponía en funcionamiento utilizando la energía procedente de una pequeña bio-pila que no generaba ningún tipo de residuo contaminante.
Así pues, y teniendo en cuenta los avances obtenidos, no parece descabellado pensar en la futura viabilidad económica de fuentes de energía limpias y seguras basadas en el hidrógeno. Qué papel podrá jugar esta energía basada en el hidrógeno en el futuro es aún una pregunta difícil de contestar. La respuesta, como muchas otras cosas, está por llegar.
Guillermo Orts Gil es Doctor en química física por la Universidad Técnica de Berlin (TUB). Realizó la Licenciatura en ciencias químicas en la Universidad de Barcelona (UB). Sus especialidades son la química física y la química analítica. En la actualidad es investigador en el Stranski Laboratorium de la Universidad Técnica de Berlin.
