Los fabricantes japoneses avanzan en el desarrollo de tecnologías para conseguir abaratar la producción de hidrógeno verde. Entre ellos, Toshiba y Toray Industries, que reducen el contenido de iridio de los electrolizadores y crean membranas más duraderas, respectivamente. Pero también Panasonic o Denso están implementando tecnologías centradas en eficiencia reducción de costes.
El hidrógeno verde, generalmente, se produce con un electrolizador que utiliza membranas electrolíticas poliméricas (PEM) y requiere electrodos que contengan iridio, un metal raro. Sólo se producen, globalmente, unas 10 toneladas de iridio/año y su precio se ha disparado por la creciente demanda de la industria del hidrógeno. Eso hace que, en la actualidad, el precio de este metal sea 2,5 veces mayor que el del oro.
Por ello, Toshiba ha desarrollado una tecnología que reduce el contenido de iridio de los electrolizadores, sin perder rendimiento y durabilidad. La compañía logró esto mediante el diseño de un catalizador de nanoláminas de óxido de iridio.
Así, el fabricante japonés da un paso en el abaratamiento de la producción de hidrógeno verde. El propio país, Japón, se ha fijado el objetivo de reducir el coste de suministro de hidrógeno por metro cúbico a 20 yenes para 2050, cuando hoy está en 100 yenes.
Según ha explicado Junichi Sato, de Toshiba Energy Systems:
«Contamos con una estructura para comercializar inmediatamente [la tecnología] si nuestros clientes así lo desean”.
La evolución del hidrógeno verde se espera que dé un salto cualitativo a mediados de la década. De hecho, hasta 2022, la capacidad total de electrolizadores instalados fue de solo 1 gigavatio, según la Agencia Internacional de Energía. Sin embargo, para 2030, esa capacidad se estima que estará ya en 134 GW.
Membranas de Toray
Por su parte, Toray fabrica componentes de electrolizadores PEM y no piensa quedarse atrás en la evolución del mercado del hidrógeno. Según Yukichi Deguchi, asesor ejecutivo de la empresa, la compañía no se va a perder el mercado futuro del hidrógeno.
En esa línea, Toray ha desarrollado una membrana electrolítica de mayor rendimiento que utiliza hidrocarburos en lugar de fluoruro. La membrana también es cuatro veces más fuerte.
Cuanto mayor sea la eficiencia de producción de una membrana, menor será el costo de producción de hidrógeno. Toray se ha asociado con la empresa alemana Siemens Energy, entre otras, para probar la membrana. Los productos con la nueva membrana se lanzarán en los próximos dos años.
Los avances de Panasonic
A diferencia de Toshiba y Toray, Panasonic Holdings busca innovar en electrolizadores alcalinos. Estos electrolizadores no utilizan metales caros, por lo que también reducirían los costes de producción.
Panasonic ha desarrollado un catalizador para producir hidrógeno de forma eficiente reduciendo el tamaño del níquel y el hierro a nanómetros, ambos metales asequibles. En el futuro, señalan, es posible que los electrolizadores alcalinos superen a los electrolizadores PEM en términos de eficiencia de producción.
Yukimune Kani, gerente de la división de tecnología de aplicación de materiales de Panasonic, ha explicado:
«Europa impulsa la consecución de una sociedad del hidrógeno. Esperamos hablar con los fabricantes de equipos de electrólisis de agua nacionales y extranjeros y expandir rápidamente el uso de los materiales que hemos desarrollado».
No obstante, los electrolizadores alcalinos son inferiores a los PEM en términos de durabilidad cuando se usan junto con energía renovable. En esa línea, Kani ha añadido:
«Los dos tipos probablemente se usarán por separado dependiendo de la aplicación».
Tecnología de Denso
También avanza el desarrollo de otras tecnologías eficientes. Como los electrolizadores de óxido sólido que producen hidrógeno a partir de vapor a 600° C a 800° C en lugar de agua líquida. El agua se divide más fácilmente gracias a la alta temperatura. Eso hace que las máquinas sean entre un 10% y un 20% más eficientes que otras de otros tipos.
El productor de componentes de automoción Denso también ha informado que está desarrollando una tecnología de electrolizadores de óxido sólido.
FUENTE: Nikkei Asia
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