Un equipo del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad de Sevilla (US) ha desarrollado un sistema innovador que permite obtener hidrógeno verde a partir de biomasa húmeda de naranja y almacenarlo en forma de amoníaco, un compuesto más estable, seguro y fácilmente transportable que el hidrógeno gas. El estudio, financiado por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía y por la propia institución académica, ha sido publicado en la revista Energy Conversion and Management.

Según explicó a la Fundación Descubre el investigador de la US Francisco Javier Gutiérrez Ortiz, lo novedoso de este proceso es que emplea la gasificación con agua supercrítica, una tecnología capaz de transformar biomasa con un alto contenido en humedad en un gas de síntesis sin necesidad de secado previo. “La mayoría de los residuos orgánicos contienen agua y secarlos eleva enormemente el coste energético. Nuestro sistema evita este paso, lo que lo hace más eficiente y económico”, detalló.

Hidrógeno más fácil de transportar

Uno de los principales retos del hidrógeno es su almacenamiento y transporte, que requieren condiciones muy exigentes, como temperaturas extremadamente bajas o tanques de alta presión. En cambio, el amoníaco puede manejarse con infraestructuras ya existentes, similares a las utilizadas para el gas natural, y transportarse de forma líquida a presiones moderadas. Esto lo convierte en una solución práctica para trasladar hidrógeno allí donde se necesite, ya sea para la generación de electricidad o como materia prima en procesos industriales.

La simulación realizada con el software Aspen Plus contempla un sistema energéticamente autosuficiente, que integra ciclos de turbinas de vapor y aprovecha el calor residual, permitiendo incluso suministrar electricidad a la red o a instalaciones anexas.

Resultados del estudio

De acuerdo con la publicación, con 10 toneladas de biomasa húmeda por hora —el equivalente a un camión cargado de cáscaras de fruta—, el sistema podría generar 745 kilos de amoníaco por hora, lo que equivale a unos 132 kilos de hidrógeno verde almacenado. Además, captura alrededor de 3 toneladas de CO? por hora y produce 1,8 megavatios de electricidad neta, suficiente para abastecer a unos 5.000 hogares. La eficiencia global del sistema alcanza el 40%.

El equipo subraya que la conversión del hidrógeno en amoníaco constituye una de las grandes aportaciones del proyecto, ya que facilita su almacenamiento, transporte y uso posterior en distintos sectores industriales.

Próximos pasos

Los investigadores planean avanzar en el análisis económico del sistema y evaluar su impacto ambiental mediante un estudio de ciclo de vida completo. También consideran la posibilidad de aplicar esta tecnología a otros residuos húmedos, como lodos urbanos o subproductos agroindustriales.

“El gran valor de este proceso es que convierte un problema —los residuos húmedos difíciles de tratar— en una oportunidad: una fuente de hidrógeno limpia, almacenable y útil para avanzar hacia una economía descarbonizada”, concluyó Gutiérrez Ortiz.