Nuevo proyecto en Chemnitz: ¡Electrólisis sostenible para hidrógeno verde!

Nuevo proyecto en Chemnitz: ¡Electrólisis sostenible para hidrógeno verde!

La Universidad Tecnológica de Chemnitz forma parte de un innovador proyecto conjunto para desarrollar tecnologías para la electrólisis del agua, denominado “Desarrollo de la electrólisis del agua sin flúor (FFWD)”. Financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación, este proyecto reúne a varios socios importantes, entre ellos la Universidad de Friburgo, la Universidad de Lorena, la start-up ionysis y el fabricante de electrolizadores Elogen. El objetivo principal es desarrollar membranas de polímeros ácidos sin flúor para electrolizadores a gran escala, que desempeñan un papel clave en la producción de energía.

Los electrolizadores actuales suelen estar basados ​​en Nafion, un material que pertenece a las sustancias alifáticas poli y perfluoradas (PFAS). Estas sustancias son perjudiciales para el medio ambiente porque son muy estables y se acumulan en el medio ambiente. En vista de las regulaciones previstas, la necesidad de desarrollar alternativas sin flúor es cada vez más urgente. El Prof. Dr. Michael Sommer de la Universidad Tecnológica de Chemnitz destaca los desafíos que conlleva el desarrollo de nuevos materiales con propiedades comparables.

Desarrollo de membranas innovadoras

El proyecto “H2Giga Project Fluorine-Free MEA” tiene como objetivo desarrollar unidades de electrodos de membrana (MEA) sin flúor rentables para la electrólisis del agua. Entre los socios cooperantes se encuentran Fumatech BWT GmbH y la Universidad de Friburgo. La tecnología se basa en el uso de polímeros y el proyecto es fundamental para la producción de hidrógeno verde.

Los materiales de membrana comunes consisten en ácidos perfluorosulfónicos, que ofrecen una alta estabilidad pero tienen desventajas como una alta permeabilidad a los gases y la contaminación ambiental asociada. Los nuevos materiales de membrana basados ​​en hidrocarburos sin flúor prometen ventajas: entre otras cosas, una mayor estabilidad a temperaturas superiores a 80 °C, una menor permeabilidad a los gases y una producción más respetuosa con el medio ambiente y potencialmente más rentable. El objetivo es desarrollar AAM potentes utilizando tecnologías escalables.

Uso de tecnologías de hidrógeno sostenibles

La producción de hidrógeno sostenible es un componente esencial de la transición energética. Los procesos de electrólisis descomponen el agua en hidrógeno (H₂) y oxígeno (O₂) y requieren energía eléctrica, preferiblemente de fuentes renovables, para producir hidrógeno verde. Las diversas tecnologías de electrólisis incluyen electrólisis alcalina, electrólisis PEM, electrólisis de membrana alcalina y electrólisis de alta temperatura.

La electrólisis PEM es particularmente dinámica y tiene una alta densidad de corriente y un diseño compacto, pero requiere materiales robustos y metales preciosos caros. Para aumentar la eficiencia de las tecnologías de electrólisis de aquí a 2050, el objetivo es lograr una mejora del 12%. La electrólisis con membrana de intercambio aniónico (AEMEL) se considera una tecnología prometedora que ofrece menor criticidad del material y oportunidades de escala.

En resumen, se puede observar que los desarrollos en el campo de los materiales de membranas libres de flúor no sólo son más respetuosos con el medio ambiente, sino también fundamentales para la transformación hacia un sistema energético sostenible. Con proyectos como FFWD y H2Giga, se está dando un paso importante hacia una producción de hidrógeno eficiente y respetuosa con el medio ambiente. Alemania pretende alcanzar 44 GW de capacidad de electrólisis para 2030, lo que subraya la prioridad de desarrollar e implementar enfoques innovadores para la producción de hidrógeno.