Se ha apuntado muchas veces al hidrógeno verde como la pieza clave para descarbonizar el transporte, desde camiones y autobuses hasta coches particulares. Sin embargo, la producción masiva de este combustible se enfrenta a muchas barreras. Al mismo tiempo, el planeta lidia con una crisis paralela: la acumulación masiva de plásticos que acaban en vertederos o incineradoras.
Un equipo internacional de investigadores, liderado por la Escuela de Ingeniería Samueli de la Universidad de California en colaboración con la Universidad Femenina Ewha de Corea del Sur, ha logrado un avance que podría ser la solución a estos dos problemas tan dispares. Gracias a una innovadora técnica, los científicos han conseguido transformar botellas de plástico, bolsas y envases en hidrógeno con un nivel de pureza superior al 90 %. Y lo han logrado sin liberar dióxido de carbono durante el proceso.
Un proceso que retiene el carbono
En la actualidad se calcula que menos del 9 % del plástico descartado en todo el mundo se vuelve a incorporar a la cadena de valor, mientras que el 79 % acaba en vertederos y el 12 % restante se incinera, liberando grandes cantidades de gases de efecto invernadero. La razón no está solo en la falta de infraestructura, sino en la dificultad para clasificar y separar los distintos tipos de plástico de forma adecuada.
Envases de PET, bolsas de polietileno y recipientes de polipropileno acaban mezclados en el contenedor amarillo. Separarlos exige contar con maquinaria compleja, una inversión económica considerable y un consumo energético que a menudo convierte el proceso en poco o nada rentable. La solución desarrollada por el equipo de UCLA y la universidad surcoreana acaba con el problema al permitir procesar los 3 tipos de plástico a la vez sin necesidad de clasificarlos y separarlos.
El método se basa en un procedimiento denominado tratamiento térmico alcalino (ATT). Esta técnica combina la aplicación de calor moderado con el uso de hidróxido de sodio para descomponer la estructura molecular de los plásticos y liberar las moléculas de hidrógeno atrapadas en sus cadenas de polímeros.
Una de las grandes ventajas de este tratamiento es su eficiencia térmica. A diferencia de las alternativas tradicionales de pirólisis o gasificación, que necesitan temperaturas que suelen superar los 800 ºC, este nuevo proceso opera en un rango que oscila entre los 400 y 500 ºC. Esta reducción de energía necesaria reduce los costes operativos y mejora la huella de carbono global del proceso.
Además de reducir la exigencia energética, la tecnología soluciona el problema de las emisiones. En lugar de liberar dióxido de carbono a la atmósfera, la reacción química logra retener alrededor del 75 % de este elemento en forma de subproductos utilizables en la industria química. De este modo, se evita la contaminación al tiempo que se genera hidrógeno de alta pureza listo para ser refinado y utilizado.
Un impulso para el vehículo de pila de combustible
Este avance puede ser un gran impulso para el sector de la automoción de cero emisiones. Los vehículos de pila de combustible necesitan un suministro de hidrógeno de alta pureza para evitar la degradación prematura de las membranas de sus celdas de combustible. Obtener este gas con un grado de pureza superior al 90 % en la etapa inicial de extracción simplifica los procesos posteriores de purificación requeridos para su distribución en las estaciones de repostaje.
Por otra parte, la disponibilidad de hidrógeno producido a partir de un residuo de abundancia casi ilimitada podría abaratar el precio. Hasta la fecha, el coste de producción del hidrógeno ha sido uno de los frenos que han impedido un despliegue masivo de este tipo de vehículos frente a las opciones alimentadas por baterías de litio.
Aunque todavía está en fase de pruebas y aún debe validar su rendimiento y viabilidad financiera a escala industrial, el avance sitúa a la economía circular en el centro de la transición energética. La posibilidad de convertir un residuo contaminante en la fuente de energía que mueva a los coches del futuro plantea un escenario donde la descarbonización se logra resolviendo, al mismo tiempo, el problema de la gestión de residuos globales.