El grupo de la UMU Ingeniería de Procesos Químicos Verdes, liderado por el profesor Francisco José Hernández, trabaja en el desarrollo de nuevos materiales alternativos para para su empleo en la fabricación de electrolizadores y pilas de combustible que hacen posible que estos dispositivos puedan realizar su función de producción de hidrógeno y transformación de energía eléctrica con una eficiencia similar a los materiales convencionales, pero con un coste hasta 10 veces inferior.
El hidrógeno verde se consigue mediante un proceso de electrólisis utilizando energías renovables y consiste en emplear una corriente eléctrica para descomponer las moléculas del agua en oxígeno e hidrógeno. Estos dispositivos contienen unas membranas en las que se realiza la reacción electroquímica, de las que existen distintos tipos. Una de las más utilizadas son las membranas de intercambio protónico (PEM), en las que unos elementos llamados catalizadores tienen un papel clave, pero tienen un coste elevado que limita el uso generalizado de esta tecnología.
La UMU ha patentado recientemente un procedimiento de obtención de membranas catalíticas de bajo coste basado en el empleo de líquidos iónicos y óxidos metálicos para su aplicación en pilas de combustible y en electrolizadores de agua para la producción de hidrógeno. Esta innovación contribuirá a abaratar los costes asociados a la producción de este recurso energético y a expandir su uso.
A través de la Oficina de Transferencia de Resultados de Investigación (OTRI), se está trabajando en la creación de una Empresa de Base Tecnológica cuya actividad se centraría en la fabricación y venta de estos nuevos materiales alternativos de bajo coste, consiguiendo de esta manera materializar la transferencia del conocimiento que atesora el equipo de investigación hacia el tejido productivo y la sociedad en su conjunto.
La ingeniería como constructora del cambio
Otra de las líneas de trabajo desarrolladas por la UMU en este campo se relaciona con la optimización ingenieril de electrolizadores y pilas de combustible, llevando a cabo estudios de modelización y cálculos avanzados que son la base fundamental para realizar un correcto diseño de estos dispositivos previo a su fabricación. Incluye el asesoramiento en la resolución de problemas que vayan surgiendo durante el escalado industrial de las pilas de combustible, pasando de prototipos de pequeña potencia a otras de gran capacidad de generación.
El grupo IngEnUM, integrado en el grupo de investigación Ingeniería para la Sostenibilidad, liderado por el profesor Mariano Alarcón, viene trabajando desde hace varios años en estos ámbitos y recientemente ha conseguido aplicar su conocimiento al ámbito del hidrógeno verde.
Automatizando el proceso
Lo anterior se complementa con la capacidad de la UMU a la hora de implementar acciones de automatización y control de este tipo de equipos, y de desarrollar plataformas de gestión de plantas de producción basadas, entre otras soluciones, en Internet de las cosas (IoT). El objetivo es optimizar la eficiencia, mantenibilidad y operatividad de estos dispositivos y de las plantas de producción de hidrógeno, asegurando todas las características relacionadas con la conectividad. En este campo trabaja, entre otros, el investigador Alfonso Ramallo, perteneciente al grupo de investigación Sistemas Inteligentes y Telemática.
Diversidad de acciones
Las actividades de la UMU en este ámbito se vienen concretando en diferentes contratos y proyectos de investigación actualmente en vigor, algunos de ellos en colaboración con el sector empresarial. Valga como ejemplo un reciente proyecto colaborativo con la empresa murciana Llao Maquinaria financiado por el CDTI, que tiene como objetivo el desarrollo de un innovador equipo compacto modular de generación de electricidad basado en hidrógeno, y que cuenta con la participación de varios grupos de investigación de la UMU.
Por otra parte, ya hay varias tesis doctorales iniciadas o planificadas en torno a la utilización y generación del hidrógeno verde a partir de los desarrollos realizados.
Además de toda esta labor investigadora, cabe mencionar que la UMU es socia honorífica de la Asociación Sectorial del Hidrógeno verde en la Región de Murcia – AHMUR – en la que diferentes investigadores de la UMU participan de manera activa y regular a través de las diferentes comisiones de trabajo que se han creado en su seno.
Esta Asociación, conformada por importantes empresas y diferentes entidades públicas y privadas regionales, tiene como misión promover la transición de la Región de Murcia hacia una economía descarbonizada gracias a las energías renovables y al hidrógeno verde, impulsando y canalizando gran número de iniciativas con este objetivo.
