Centro Tecnológico de Investigación Multisectorial

En CETIM investigamos alternativas sostenibles para la producción de energía

Celebramos el Día Mundial de la Energía recordando la importancia de promover un uso respetuoso y sostenible de los recursos energéticos.

El hidrógeno verde y el desarrollo de otras opciones seguras y eficientes para su almacenamiento y transporte son factores claves para la descarbonización de la economía y para alcanzar la neutralidad climática.

Día Mundial de la Energía – 14 de febrero 2024.

Hoy es el Día Mundial de la Energía, una fecha destacada para recordar la importancia de buscar alternativas para la producción de energía sostenible y una gestión de los recursos energéticos responsable.

Desde CETIM desarrollamos diferentes tecnologías para promover el uso de energías respetuosas con el medio ambiente que garanticen el acceso universal a fuentes de energías asequibles y modernas, como el hidrógeno renovable o verde, y que mejoren la eficiencia energética, con la mejora de la calidad de las baterías de coches eléctricos.

El hidrógeno verde, el elemento clave de la descarbonización

Actualmente, en España se consumen unas 500.000 toneladas de hidrógeno al año, según datos de 2020 recogidos en la Hoja de Ruta del Hidrógeno, y el 99% de este hidrógeno consumido es gris; es decir, se produce a partir de gas natural u otros hidrocarburos ligeros como metanos o gases licuados de petróleo mediante procesos que emiten dióxido de carbono. En CETIM Technological Centre desarrollamos diferentes tecnologías para la producción de hidrógeno verde, o lo que es lo mismo, un hidrógeno generado a partir de electricidad renovable utilizando como materia prima agua, mediante el reformado de biogás o conversión bioquímica de residuos.

En primer lugar, para la transformación de residuos en energía, investigamos la fermentación oscura, un proceso biológico que utiliza como materia prima residuos orgánicos y produce hidrógeno como producto gaseoso mayoritario. Esto es posible gracias a la acción combinada de un conjunto de microorganismos anaerobios. Los residuos que normalmente se utilizan proceden tanto del entorno urbano (Fracción Orgánica de los Residuos Sólidos Urbanos, lodos de depuradora urbana, etc.) como del entorno industrial (principalmente derivados de la industria agroalimentaria).

Además de la ventaja asociada a la revalorización de residuos orgánicos, la fermentación oscura es un método flexible que permite obtener del mismo residuo otros recursos de alto valor, bioplásticos o biogás. Este último también se obtiene a partir de un residuo mediante un proceso denominado digestión anaerobia, generando como producto una corriente gaseosa (biogás) que, purificada a biometano, presenta una composición asimilable al gas natural.

Proceso de fermentación oscura.

Por otra parte, también estamos investigando en CETIM la fotocatálisis de corrientes acuosas residuales para la producción de hidrógeno verde. Este proceso es una reacción fotoquímica que convierte la energía solar en energía química en la superficie de un catalizador. En nuestro Centro hacemos incidir luz solar o luz artificial de una determinada longitud de onda sobre un compuesto semiconductor (catalizador) que se introduce en la solución acuosa. Así, en la superficie se consiguen producir pares electrón-hueco que reaccionan con el agua para obtener hidrógeno.

Almacenamiento Energético

Del mismo modo, en CETIM trabajamos en la búsqueda de alternativas seguras y eficientes para el almacenamiento y transporte del hidrógeno. Actualmente, desarrollamos sistemas portadores del vector energético basados en líquidos orgánicos (LOHC), capaces de enlazar y liberar hidrógeno a través de reacciones químicas; así como materiales sólidos basados en sistemas polyHIPEs como alternativa basada en el diseño de estructuras internas porosas mediante técnicas de emulsión y materiales porosos en base a nanopartículas de celulosa.

Cabe destacar también en esta misma línea, que investigamos diferentes materiales avanzados (de origen sintético, bio y/o recuperados de fuentes secundarias) para cada uno de los componentes de la celda electroquímica de alta densidad energética. Estas investigaciones nos permiten desarrollar baterías más sostenibles y con mejores prestaciones, como mayor rendimiento o sostenibilidad, y siempre teniendo en cuenta el impacto económico del desarrollo de estos productos.

Ejemplo de estas investigaciones son nuestros proyectos ZEPPELIN, en el que producimos hidrógeno a partir de subproductos industriales y urbanos, y la Unidad Mixta de Investigación VOLTA, en la que desarrollamos materiales de silicio para baterías ion-litio eficientes, sostenibles y de altas prestaciones.

Estas son solo algunas tecnologías que desarrollamos en CETIM con el objetivo de lograr materiales eficientes para una adsorción-desorción óptima del hidrógeno y permitir así su producción y almacenamiento de manera sostenible. Gracias al uso del hidrógeno como vector energético, conseguimos adaptar las necesidades del tejido industrial a los objetivos estratégicos de la Unión Europea sobre neutralidad climática, integración de energías renovables y descarbonización.