El hidrógeno como vector de energía limpia

En un mundo que busca desesperadamente alternativas sostenibles para afrontar la crisis climática, el hidrógeno emerge como uno de los candidatos más prometedores para sustituir a los combustibles fósiles. El hidrógeno es el elemento más abundante del universo y tiene un enorme potencial como vector de energía limpia para almacenar y transportar energía producida por medios renovables y sostenibles, como la energía eólica y solar. Cuando se utiliza, ya sea en pilas de combustible para producir electricidad o en procesos industriales, su única emisión es agua, lo que lo convierte en una alternativa ideal para reducir la huella de carbono. No obstante, la producción y utilización eficiente del hidrógeno presenta desafíos técnicos y económicos significativos que requieren una investigación y desarrollo intensivos.

El Laboratorio de Hidrógeno de la UPC: Un Centro de Excelencia

En este contexto, el Laboratorio de Hidrógeno de la Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC Hydrogen Lab) juega un papel crucial en la promoción de la investigación y desarrollo de tecnologías de hidrógeno para un futuro más limpio. El Living Lab de hidrógeno, que genera datos reales sobre la producción de hidrógeno verde mediante su planta piloto en la UPC, ubicada en el Campus Diagonal-Besòs, es una de las infraestructuras líderes en Europa dedicadas al desarrollo de nuevas tecnologías basadas en el hidrógeno. Estas instalaciones tienen como objetivo proporcionar soporte técnico y llevar a cabo pruebas de durabilidad para la industria, al mismo tiempo que actúan como un escaparate de las últimas innovaciones tecnológicas en el ámbito del hidrógeno, tanto para el sector empresarial como académico.

El laboratorio, que ocupa un espacio de 340 m², está equipado con una planta piloto que permite la producción local, sostenible y modular de hidrógeno y electricidad. Esta planta está instalada en la azotea del edificio C del Campus Diagonal-Besòs, lo que permite al laboratorio operar su propia microrred para optimizar el consumo y la producción de energía.

Inicialmente, la planta puede generar más de 13 kW de potencia eléctrica máxima a partir de 24 placas solares, 5 kW para la microrred a través de pilas de combustible y una producción diaria de 6 kg de hidrógeno, con una capacidad de almacenamiento de 17 kg a una presión de 300 bares. En el futuro, se prevé ampliar esta capacidad hasta 40 kW de potencia eléctrica máxima, 10 kW para la microrred y una producción diaria de 40 kg de hidrógeno, con una capacidad de almacenamiento de 34 kg a 300 bares.

El laboratorio cuenta con equipamientos avanzados, que incluyen cuatro estaciones de pruebas para equipos de pequeña escala (en el rango de vatios), cuatro estaciones para equipos de tamaño mediano (hasta 1 kW), cuatro estaciones para equipos medianos/grandes (hasta 10 kW cada una) y una cámara ambiental de 3×3 m², diseñada para probar sistemas en condiciones extremas, con temperaturas que van desde -40°C hasta 85°C y una potencia máxima de hasta 100 kW.

Esta infraestructura singular ha sido posible gracias a una ayuda concedida por el Departamento de Investigación y Universidades de la Generalitat de Catalunya, que ha financiado el 50% del presupuesto subvencionable de la planta piloto, valorado en más de dos millones de euros.

La creación de este laboratorio y planta piloto, únicos en el Estado, se enmarca en un contexto de creciente interés por las tecnologías de hidrógeno, especialmente para la descarbonización de la industria y el transporte. En los últimos años, la UPC ha conseguido alrededor de seis millones de euros de financiación para proyectos relacionados con el hidrógeno. Además, en 2022 se creó el Centro Específico de Investigación del Hidrógeno (CER-H2), que agrupa a más de 40 investigadores de once grupos de investigación diferentes en este ámbito.

Entre los proyectos más innovadores que se desarrollan a través del CER-H2, destacan aquellos centrados en el desarrollo de nuevos sistemas de almacenamiento de hidrógeno líquido, su transformación en combustibles líquidos sintéticos para la aviación o la creación de catalizadores bimetálicos para la producción de hidrógeno verde y azul.

Además, el laboratorio diseña pilas de combustible de hidrógeno para vehículos eléctricos híbridos (para convertir el hidrógeno en electricidad sin combustión, abriendo la puerta a vehículos eléctricos de hidrógeno con cero emisiones) y sistemas inteligentes de combustión de hidrógeno para descarbonizar sectores industriales como la fabricación de vidrio, la industria cementera, la siderurgia y la cerámica. El laboratorio también explora el uso del hidrógeno como producto químico en la fabricación de amoníaco, con el objetivo de producirlo de manera sostenible mediante hidrógeno verde, evitando así las emisiones contaminantes asociadas al hidrógeno gris, que se produce a partir de gas natural.

Estas iniciativas reflejan el compromiso de la UPC con la transición hacia una economía más sostenible, basada en el hidrógeno como fuente de energía limpia. El impacto de esta investigación no se limita solo al ámbito académico, sino que también tiene implicaciones significativas para la industria y la sociedad en general, contribuyendo a la descarbonización y al desarrollo de una economía baja en carbono. Con estas instalaciones, la UPC se posiciona como un actor clave en el desarrollo del ecosistema de hidrógeno verde en el sur de Europa.

Los servicios que ofrece el laboratorio están ya disponibles y pueden encontrarse en este enlace.