El hidrógeno verde fue considerado alguna vez como la solución definitiva para descarbonizar sectores difíciles de abatir como el transporte marítimo y la producción de acero. Tras años de esfuerzos de comercialización estancados, la tecnología está experimentando un renacimiento, impulsado por una serie de avances científicos y un renovado interés en alternativas a los combustibles fósiles en medio de la crisis global de petróleo y gas desencadenada por la guerra de Estados Unidos e Israel en Irán.

El hidrógeno se utiliza ampliamente en procesos industriales y puede combustionarse a altas temperaturas de manera similar al gas natural, el combustóleo pesado o el carbón térmico, emitiendo únicamente vapor de agua. Sin embargo, sus credenciales ambientales dependen completamente de cómo se produce. La mayoría del hidrógeno utilizado actualmente en aplicaciones industriales se clasifica como hidrógeno gris, que se produce utilizando combustibles fósiles. El hidrógeno verde, por el contrario, se fabrica utilizando fuentes de energía renovable, pero conlleva su propio conjunto de limitaciones.

Un informe de 2022 de la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) advirtió sobre el "uso indiscriminado de hidrógeno," instando a los responsables de políticas a sopesar cuidadosamente las prioridades. El informe advirtió que el despliegue extensivo del hidrógeno verde "puede no estar en línea con los requisitos de un mundo descarbonizado" porque "requiere energía renovable dedicada que podría utilizarse para otros fines." Además, la producción de hidrógeno verde a menudo ha demostrado ser demasiado costosa para servir como un reemplazo práctico de los combustibles fósiles.

Avances recientes, sin embargo, han abierto nuevas vías para la generación de hidrógeno que podrían transformar la economía y la eficiencia del hidrógeno verde. Investigadores de la Escuela de Ingeniería Samueli de UCLA y la Universidad Femenina de Ewha en Corea del Sur han desarrollado un método para convertir residuos plásticos en hidrógeno puro mediante un proceso conocido como Tratamiento Térmico Alcalino (ATT).

El enfoque aborda dos crisis ambientales convergentes simultáneamente. La producción global de plástico supera los 400 millones de toneladas anuales, sin embargo, la OCDE estima que solo alrededor del 9 por ciento de los residuos plásticos se ha reciclado alguna vez, acumulándose el resto en vertederos, incineradores y entornos naturales. Convertir este flujo persistente de residuos directamente en combustible de hidrógeno ofrece un beneficio dual que la producción convencional de hidrógeno verde, que depende de electricidad renovable dedicada, no proporciona.

De manera notable, la técnica puede producir hidrógeno de alta pureza a partir de materiales reciclables sin requerir que los plásticos sean clasificados previamente. Utilizando un solo reactor, el método transforma algunos de los plásticos más comunes y difíciles de reciclar — polietileno tereftalato (PET), polietileno (PE) y polipropileno (PP) — en combustible de hidrógeno mediante un disparador térmico, con cero emisiones de carbono. Los hallazgos de la investigación fueron publicados este mes en la revista científica PNAS.

"Estamos resolviendo dos problemas globales urgentes al mismo tiempo," Ah-Hyung "Alissa" Park, profesora de ingeniería química y biomolecular en UCLA y coautora correspondiente del estudio, dijo a Interesting Engineering. "Los residuos plásticos se están acumulando a tasas alarmantes, y el hidrógeno limpio es esencial para descarbonizar la energía. Esta tecnología aborda ambos desafíos de una manera creativa y escalable."

El descubrimiento de UCLA es el más reciente en un campo creciente de investigación enfocado en convertir productos de desecho en hidrógeno limpio. A principios de este año, un equipo de investigación en China convirtió exitosamente azúcares derivados de residuos agrícolas como tallos de trigo en hidrógeno. Ese método reduce significativamente los costos de producción en comparación con los procesos estándar de hidrógeno verde, con un costo de aproximadamente $1.54 por kilogramo (alrededor de $0.70 por libra) — un precio que lo hace competitivo con el hidrógeno gris y que se acerca al objetivo del Hydrogen Shot del Departamento de Energía de los Estados Unidos de $1 por kilogramo en una década.

Esta ola de innovación sigue a un período prolongado en el que el hidrógeno verde parecía estar perdiendo impulso. En 2023, menos del diez por ciento de los proyectos planificados de hidrógeno verde llegaron a completarse. Un estudio que rastrió 190 proyectos durante tres años identificó "una amplia brecha de implementación en 2023 con solo el 7% de los anuncios de capacidad global finalizados según lo programado."

El interés en la investigación de hidrógeno verde ha repuntado desde entonces, ya que su importancia estratégica para la seguridad energética se ha vuelto cada vez más evidente en el contexto de la extrema volatilidad del mercado petrolero. China, Europa y los Estados Unidos están intensificando sus esfuerzos para acelerar la inversión en hidrógeno — incluyendo a través del crédito fiscal para la producción de hidrógeno limpio de la Ley de Reducción de la Inflación de los Estados Unidos y los mecanismos de subasta del Banco de Hidrógeno de la UE — y el renovado enfoque está comenzando a generar resultados tangibles.