INVESTIGACIÓN

Un método disruptivo usa microalgas para producción de hidrógeno y metano

El hidrógeno está llamado a ser el combustible del futuro, pero antes, debe producirse con métodos limpios y económicos

Científicos de la Universidad de Monash, en India, han presentado una forma revolucionaria para obtener hidrógeno y metano con microalgas de una forma más sostenible ambientalmente que los métodos tradicionales basados en el uso de materiales fósiles y consumo de energía.

Se trata de una forma disruptiva de enfocar el cultivo de microalgas como fuente renovable y que permita sustituir los combustibles fósiles, y reducir, las emisiones de carbono a la atmósfera.

A pesar de que el hidrógeno está llamado a ser uno de los combustibles verdes con capacidad para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, el problema está en que el hidrógeno no es un compuesto fácil y barato de obtener. Además, si se tiene en cuenta que el 96 por ciento del hidrógeno producido se consigue a partir de carbón y gas natural, tampoco es renovable.

El equipo de Monash es líder mundial en el uso de la tecnología de gasificación por volatización instantánea reactiva (RFV, por sus siglas en inglés) en la que se utiliza oxígeno y vapor para descomponer los hidrocarburos y obtener el hidrógeno. Con su metodología, usando microalgas, reducen en 36 por ciento las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que la convertiría con la mejor práctica actual para la producción de hidrógeno.

El trabajo, que ha sido publicado en Journal of Cleaner Production, muestra que el coste predominante de la tecnología para producir hidrógeno es de 10 dólares por kilogramo. El periodo de recuperación de la inversión inicial fue de solo 3,78 años con una tasa de retorno de 22 por ciento. Además, el impacto del cambio climático en el ciclo de vida fue de 7,56 kilogramo de CO2 por cada kilogramo de hidrógeno producido.

Según señaló al respecto Akshat Tanksale, profesor asociado de la Universidad Monash, a pesar de que las microalgas son altamente eficientes al convertir CO2 a partir de la fotosíntesis, plantea desafíos en su cosechado y secado. Con este nuevo método se utilizan temperaturas que oscilan entre 550 y 650 º C utilizando vapor como agente gasificante. Esto significa que no es necesario deshidratar o secar las microalgas y reducir significativamente la energía.

Los investigadores usaron la instalación de JSW Steel, una empresa líder en fabricación de acero en Mumbai, como fuente de CO2 para el cultivo de microalgas. En este caso, estimó que poco menos de 12.800 kg por hora de microalgas estarían disponibles para la producción de hidrógeno a una tasa de 1.240 kg por hora.

Sin bien, como señalan, los costes de desarrollar la infraestructura para cultivar microalgas y después obtener el hidrógeno y el metano es costoso, el retorno general de la inversión a largo plazo permitirá hacer que ambos productos de refino sean rentables y respetuosos con el medio ambiente.

Referencia:
Pratik Gholkar, Yogendra Shastri, Akshat Tanksale. Renewable hydrogen and methane production from microalgae: A techno-economic and life cycle assessment study. Journal of Cleaner Production. Volume 279, 2021, 123726, ISSN 0959-6526. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.123726