El dispositivo puede fabricarse en un formato muy reducido, de apenas unos centímetros, lo que facilita su integración en vehículos
Por: Violeta Villar Liste
El hidrógeno está de moda. Su “buen momento” se debe a sus capacidades de convertirse en combustible sin afectar el ambiente.
“El hidrógeno libera agua y la gasolina dióxido de carbono (CO2)», explica Irene Martínez, técnico de investigación de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), quien colabora con las profesoras Gema Tabares y Nuria Gordillo, docentes de la UAM, en la empresa de base científica y tecnológica H2 Detector, cuyo principal producto es un sensor de hidrógeno de nueva generación, basado en grafeno, con el objetivo de mejorar la sensibilidad y la selectividad frente al gas hidrógeno.
La propuesta se conoció en Science for Industry (S4i), “encuentro clave en Europa para impulsar la transferencia de conocimiento, la divulgación de la transferencia y el desarrollo de tecnologías profundas no digitales enfocadas en la sostenibilidad”, organizado por la UAM los recientes días 28 y 29 de enero.
El hidrógeno, un nuevo modelo energético
El Dr. Luis Gutiérrez Jodra, de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de Madrid, en el artículo, El hidrógeno, combustible del futuro, explica que “el interés de las industrias aeroespacial y automovilista por el hidrógeno se debe a la llamada pila de combustible, donde el hidrógeno puede quemarse con el oxígeno, transformándose la energía de la combustión en electricidad”.
Este proceso, describe en el artículo, fue descubierto en 1839 por el galés William R. Grove, pero su desarrollo comenzó en la década de los 1960 por la NASA para producir electricidad y agua en algunas de sus misiones espaciales.
En la actualidad, “un gran número de prototipos de las principales marcas de automóviles y autobuses ensayan pilas de combustible de tipos y combustibles diversos”.
El hidrógeno es el elemento más abundante en el Universo. Es «el combustible de las estrellas y, evidentemente, del Sol, por lo que la energía que éste nos envía es la base de todos los procesos fisicoquímicos y biológicos que tienen lugar en la Tierra”. Posee esa cualidad diferencial de solo producir agua cuando entra en combustión, destaca el académico.
El Dr. Gutiérrez Jodra documenta en su artículo que esta propiedad significa que el hidrógeno no emite gases de invernadero como sí ocurre con los combustibles fósiles.
Por supuesto, está llamado a sustituir a los derivados del petróleo, con su correspondiente complejidad.
Desde el Consejo Superior de Investigación Científicas (CSIC), que ha impulsado foros y debates en relación con el futuro del hidrógeno en la industria, señalan que es “clave para potenciar la transición hacia un modelo energético impulsado por fuentes de energía renovables. Ofrece una gran ventaja: permite almacenar energía limpia, con gran densidad energética, para usarla de forma controlada. Y puede ser fundamental para descarbonizar el sector energético, parte del sector industrial y el transporte, tres de los mayores emisores de gases de efecto invernadero”.
Los retos asociados: “Producirlo de forma limpia y barata, almacenarlo de forma segura y eficiente, lograr una red segura para transportarlo y distribuirlo y desarrollar dispositivos eficientes que convierten la energía química del hidrógeno en electricidad como las pilas de combustible”.
La seguridad, clave en su uso
Las mentes científicas detrás de H2 Detector definen su sensor de hidrógeno de nueva generación, basado en grafeno, “como un prototipo integral, con material sensor de electrodos de oro y un sistema de amplificación electrónica necesario para detectar cambios muy sutiles en la resistencia eléctrica del material”.
“Los dispositivos operan en un amplio rango de temperaturas, de 0 a 200 °C, con bajo consumo energético, resistencia a la humedad, bajo coste y fuerte potencial de escalabilidad industrial, contribuyendo a un despliegue del hidrógeno más seguro y sostenible”.
Irene Martínez señala que el hidrógeno es altamente explosivo. Resulta imprescindible contar con sensores capaces de detectar y alertar de manera oportuna sobre posibles fugas y así minimizar riesgos.
Hay sensores en el mercado, sin embargo esta propuesta es distinta: El dispositivo puede fabricarse en un formato muy reducido, de apenas unos centímetros, lo que facilita su integración en vehículos. Además, se desarrolla sobre un sustrato flexible, lo cual facilita incorporarlo con facilidad a distintos sistemas.
Las estimaciones iniciales indican que su precio sería competitivo, cercano a los 150 euros.
Otra ventaja relevante: a diferencia de muchos sensores que requieren operar a altas temperaturas para funcionar correctamente, este prototipo trabaja a temperatura ambiente. Mientras los sensores convencionales suelen ser sensibles a la humedad y tienden a deteriorarse, este diseño evita esos problemas y mantiene un rendimiento estable.
Si se impulsa su producción a escala europea, podría tener aplicaciones globales, explica.
El prototipo se encuentra en la fase de prueba de concepto experimental TRL 3 y avanzan en la protección de la invención con una patente. El futuro es prometedor: más verde y más seguro.
Por: Violeta Villar Liste
