Dada la importancia que tiene tanto a nivel regional como internacional la transición hacia fuentes de energía renovables, la producción de hidrógeno verde ha despertado el interés de distintas industrias enfocadas en el desarrollo de tecnologías para su obtención. Sin embargo, muchos de estos sistemas requieren de grandes cantidades de agua potable para sus procesos, lo que trae consigo consecuencias negativas para la población que necesita de este recurso hídrico necesario en su diario vivir.
Luego de varios años de trabajo, investigadores de la Universidad del Valle han desarrollado una planta de tratamiento de aguas residuales que, por medio de procesos avanzados de oxidación, además de descomponer los residuos contaminantes al interior de estas es capaz de producir hidrógeno verde. Esta iniciativa busca combatir dos problemáticas (el acceso a agua potable y la transición hacia fuentes de energías distintas de los combustibles fósiles).
Una tecnología que aborda dos problemáticas al mismo tiempo
El desarrollo de tecnologías enfocadas en la obtención de hidrógeno verde se ha visto afectado por los altos costos que traen consigo los procesos y la infraestructura necesaria para hacer posible dicho proceso, debido a las grandes cantidades de corriente eléctrica requeridas para la producción de esta fuente de energía y a los largos periodos de tiempo que toma su funcionamiento. Estos sistemas, además, utilizan aguas en un alto estado de pureza para sus procesos, lo que pone en peligro su sostenibilidad frente a la existencia de este recurso hídrico y su disponibilidad para la comunidad en un futuro cercano. El PhD en Ingeniería Química, profesor e investigador de la Universidad del Valle José Antonio Lara Ramos, el PhD en Ingeniería Química y también profesor e investigador de la Universidad del Valle Fiderman Machuca Martínez, y la PhD en Ingeniería Química e investigadora de la Universidad del Valle Jennyfer Díaz, se han planteado un sistema de tratamiento de aguas residuales que integra un reactor químico con la capacidad de separar las moléculas de oxígeno e hidrógeno en su interior, de tal manera que sea posible su almacenamiento y uso de forma inmediata.
“Si yo utilizo un reactor electroquímico para tratar esa agua y, al mismo tiempo, estoy produciendo energía, esa misma energía puede servir incluso para iluminar la planta”, cuenta José Antonio Lara Ramos, y explica que mediante análisis realizados a este tipo de tecnología ha sido claro que el resultado de este proceso es la producción de hidrógeno verde. Según él, esta tecnología ha llamado la atención de empresas ubicadas en el país, quienes han enviado aguas residuales provenientes de sus industrias y han visto resultados bastante favorables, que han mostrado -por poner un ejemplo- una reducción del más del 90% de grasas en aguas de la industria petrolera.
El carácter innovador de esta tecnología
Para la investigadora Jennyfer Díaz, lo que hace altamente atractiva la tecnología desarrollada es que les permite reducir costos u obtener algún retorno por el tratamiento de aguas que obligatoriamente deben llevar a cabo para cumplir con normativa.
Según ella, esta tecnología no cuenta con muchos referentes, ni a nivel regional ni internacional, ya que tradicionalmente se han trabajado en ámbitos diferentes tanto el tratamiento de aguas residuales como la producción de hidrógeno verde, que como se dijo anteriormente ha requerido de grandes cantidades de agua potable para su funcionamiento en las plantas.
“Si te das cuenta, la materia prima que estás utilizando es algo que todos necesitamos. De cierta manera, estás gastándote el agua para producir hidrógeno. Por otro lado, nuestra tecnología trabaja con un desecho”, comenta la investigadora, a propósito de la tecnología desarrollada en las instalaciones de la Universidad del Valle.
La importancia del hidrógeno verde en la agenda del país y el futuro del mundo
Existe una preocupación a nivel mundial por promover el uso apropiado del agua, lo que hace necesaria la implementación de tecnologías y sistemas que garanticen un proceso eficiente, explica el investigador José Antonio Lara Ramos. En este ámbito se enmarca lo que han desarrollado.
“La tecnología, desde la perspectiva del beneficio a los seres humanos, contribuye a que estos tengan disponibilidad de agua con las condiciones fisicoquímicas adecuadas para su uso y consumo. El otro problema tiene que ver con el cambio climático, de cuándo comenzaremos a utilizar energías más limpias. En este caso también la tecnología tiene una gran importancia”, resume el investigador, y añade que este sistema, al no trabajar con aguas potables, no entra a competir por este recurso hídrico, pues a través de su sistema de tratamiento brinda la oportunidad de generar el hidrógeno limpio, una fuente de energía que se puede utilizar en múltiples ámbitos.
Para la investigadora Jennyfer Díaz, estos ámbitos se presentan tanto en pequeñas comunidades como en grandes industrias, como la deforestación y la quema de subproductos de la industria alimentaria para la producción de energía. “Son muchas aristas donde podemos tratar el tema de la producción de hidrógeno, donde es importante”, sostiene.
“Creemos que la tecnología que estamos desarrollando aquí en Colombia tiene un potencial muy elevado desde el punto de vista ambiental, económico y de uso para generar energía”, dice el investigador Lara Ramos.
La promesa de esta tecnología para futuros adelantos en el sector industrial
Dentro de la escala de madurez para este tipo de tecnologías, que va de 1 al 9, la planta de tratamiento desarrollada por los investigadores Machucha, Lara y Díaz se encuentra actualmente en un grado 5, lo que significa que ha sido probada en entornos reales con aguas residuales de la industria, y ha mostrado resultados favorables para la producción de hidrógeno.
Pero todavía hay un trecho por transitar, de manera que se pueda potenciar hasta que pueda llegar a un nivel 9, donde ya logre ser comercializado. “En términos de costos energéticos, en estos momentos estamos alrededor de 1.300 pesos por kilogramo de hidrógeno. Ese es el costo que actualmente nosotros tenemos en esta planta, eso es bastante bajo”, explica la investigadora Jennyfer Díaz, y agrega que actualmente trabajan con un reactor que cuenta con una producción de hidrógeno validada de 18.000 partes por millón en el flujo de hidrógeno.
“Lo que buscamos es escalar la tecnología a una producción mucho mayor de hidrógeno, para aumentar el nivel de madurez y que en un futuro se pueda comercializar. Entendemos que este también es un avance muy significativo tanto para el saneamiento básico como para la transición energética del país”, dice la investigadora.
Por Jhon Gamboa
Agencia de Noticias Univalle
