Una nueva tecnología que utiliza microalgas ha sido utilizada por científicos para producir hidrógeno con menor impacto ambiental, un avance que puede ayudar a consolidar esta alternativa a los combustibles fósiles
El hidrógeno verde puede ser una de las grandes revoluciones tecnológicas del futuro más inmediato, sobre todo si se descubren formas de rebajar su hasta ahora elevado coste de producción. Tildado por las autoridades europeas y españolas como una fuente de energía «clave» para la transición ecológica, cada vez hay más laboratorios, universidades y centros de investigación que apuestan por buscar formas alternativas de producir este preciado elemento químico, el primero de la tabla periódica. Es lo que han hecho en la Universidad Monash (India), donde investigadores han utilizado microalgas para producir hidrógeno con menor impacto ambiental, un avance que puede ayudar a consolidar esta alternativa a los combustibles fósiles.
Los resultados muestran que las emisiones de gases de efecto invernadero de la producción de hidrógeno utilizando RFV (gasificación por volatilización instantánea reactiva) en microalgas es un 36% menor en comparación con el reformado de vapor de gas metano, la mejor práctica actual para la producción de hidrógeno. Es más, con procesos adicionales de energía renovable, como la hidroelectricidad, integrados con el proceso de producción de hidrógeno de los investigadores, las emisiones de carbono podrían caer hasta en un 87%, según los autores del estudio.
La investigación, publicada en el Journal of Cleaner Production, también demuestra la rentabilidad de esta tecnología, ya que el período de recuperación de la inversión inicial fue de solo 3,78 años con una tasa interna del 22% de retorno. Este éxito se debe en parte a que el equipo de esta universidad es el líder mundial en tecnología RFV, un proceso de gasificación que utilizando oxígeno y vapor convierte biomasa o materiales de carbono en gases.
En cualquier caso, al menos actualmente, la producción de microalgas no satisface la demanda comercial. Sin embargo, el cultivo de microalgas para aplicaciones energéticas también podría proporcionar fuentes de ingresos adicionales para las comunidades rurales, haciéndolas potencialmente autosuficientes, aseguran los investigadores.
«El hidrógeno y el metano son fuentes limpias de combustible y síntesis química ecológica solo si se producen a partir de recursos renovables. En la actualidad, el 96% del hidrógeno y todo el metano se producen utilizando recursos no renovables«, ha asegurado el profesor asociado Akshat Tanksale de la Universidad de Monash y coautor de la investigación. «Las microalgas como materia prima son atractivas debido a su alta eficiencia de fijación de dióxido de carbono, tasa de crecimiento, eficiencia fotosintética, capacidad de crecer en agua salobre, como ríos y lagos, y la capacidad de cultivarlas en tierras no aptas para la agricultura», explica.
Microalgas, un candidato serio
«La integración de agua y electricidad renovable con la recolección de microalgas puede reducir los costes y aumentar la sostenibilidad de la producción de hidrógeno a partir de este proceso», avanza el doctor Yogendra Shastri, que también ha participado en la investigación. Este científico considera que las preocupaciones por el cambio climático han llevado a un impulso cada vez mayor por opciones de energía más limpia, y las microalgas podrían ser un candidato potencial para producir combustible renovable.
«El hidrógeno se reconoce como combustible limpio ya que no conduce a la emisión de gases de efecto invernadero cuando se usa. Sin embargo, la producción de hidrógeno también debe ser sostenible», explica este investigador indio, que sin embargo avisa de que «la producción de biodiesel a partir de microalgas es limitada debido a la baja eficiencia de extracción de lípidos, menos del 20%, y al alto costo de la recolección y secado de microalgas».
Además, la producción de hidrógeno y metano a base de microalgas aún no se ha comercializado debido al costoso pretratamiento, como la recolección, el secado y la extracción de lípidos, la baja eficiencia de conversión de carbono y la acumulación de alquitrán». Eso sí, si bien los costes de desarrollar infraestructura para cultivar microalgas y luego refinarla en hidrógeno y metano son altos, el retorno general de la inversión a largo plazo podría hacer que el hidrógeno y el metano sean fuentes de combustible rentables y ecológicas.
«Suponiendo un precio de mercado de 10 dólares/kg para el hidrógeno comprimido a 700 bares de presión, el período de recuperación de la producción de hidrógeno fue de 3,78 años con casi un 25% de retorno de la inversión. Además, el impacto del cambio climático en el ciclo de vida fue de 7,56 kg de dióxido de carbono por cada kilogramo de hidrógeno producido», explica el doctor Pratik Gholkar, estudiante de investigación de la Academia de Investigación IITB-Monash de Mumbai.
