Electrolizadores ecológicos y rentables gracias a la nueva MEA
Hasta un 95 por ciento menos de iridio, sin PFAS: la spin-off elementarhy logra sus primeros éxitos
Un conjunto de electrodos de membrana (MEA) desarrollado en el Instituto Leibniz de Ciencia y Tecnología del Plasma (INP) de Greifswald (Alemania) puede ahorrar hasta un 95 por ciento del metal raro iridio en los electrolizadores. La tecnología también elimina el uso de productos químicos perfluorados y polifluorados (PFAS), lo que la hace más respetuosa con el medio ambiente. La innovadora solución de producto convenció al Ministerio Federal de Economía y Acción por el Clima de Alemania para que prestara ayuda financiera a la creación de una empresa que siguiera desarrollando y comercializando el nuevo proceso.
En el futuro, el hidrógeno neutro para el clima cubrirá las necesidades energéticas de la industria y servirá como medio de almacenamiento de la electricidad procedente de centrales solares y eólicas. La producción de hidrógeno requiere electrolizadores que dividan el agua en hidrógeno y oxígeno. Los electrolizadores utilizan iridio, uno de los elementos naturales más raros, lo que se traduce en costes elevados. Dado el enorme aumento de la demanda, la Agencia Alemana de Recursos Minerales prevé un riesgo de suministro y considera improbable un aumento significativo de la producción de iridio.
Además, en los electrolizadores disponibles en el mercado se utilizan sustancias químicas PFAS. Estas sustancias, conocidas como productos químicos persistentes, se acumulan en la naturaleza y en los organismos vivos y se consideran un riesgo importante para la salud. La UE está negociando actualmente prohibiciones de PFAS de gran alcance y la industria busca alternativas con urgencia.
Ventajas económicas y medioambientales del innovador montaje de electrodos de membrana
"La tecnología del plasma nos ha permitido crear un nuevo tipo de conjunto de electrodos de membrana para electrolizadores. Esto significa que se puede ahorrar hasta un 95% de los metales preciosos iridio y platino durante la producción. Se trata de una ventaja de costes decisiva y, dada la escasez de iridio, ayuda a ampliar la producción ecológica de hidrógeno", explica el Dr. Gustav Sievers, Director Gerente de la nueva spin-off elementarhy del Instituto Leibniz de Ciencia y Tecnología del Plasma. "También probamos nuestros MEA antes de entregarlos. Hasta ahora, los MEA defectuosos sólo podían detectarse durante el montaje, lo que requiere mucho trabajo. Otra gran ventaja es que ya trabajamos sin PFAS en el componente clave, la capa catalizadora. El recubrimiento sin PFAS de nuestros MEA hace que los sistemas sean mucho más respetuosos con el medio ambiente".
Sievers desarrolló el proceso junto con un equipo internacional de investigadores del INP. Para producir el conjunto de electrodos de membrana, utilizan un proceso combinado de tecnología de plasma y electroquímica basado en un electrocatalizador patentado para el recubrimiento. Esto no sólo reduce significativamente la cantidad de materias primas necesarias, sino que también aumenta la durabilidad.
El conjunto de electrodos de membrana es el elemento central de un electrolizador de agua basado en membranas de intercambio de protones. La membrana semipermeable está rodeada de agua. Cuando se aplica una tensión eléctrica al conjunto de electrodos de membrana, el agua se divide y los protones migran a través de la membrana. Se produce hidrógeno en el cátodo cargado negativamente y oxígeno en el ánodo cargado positivamente.
Spin-off del INP: elementarhy logra sus primeros éxitos
Para comercializar la nueva tecnología de electrólisis, los doctores Gustav Sievers, Arne Birth, Martin Rohloff, Zahra Nasri y André Pacheco fundaron elementarhy GmbH el 15 de mayo de 2024. Con una producción industrial a pequeña escala, el equipo ya ha recibido sus primeros pedidos y ha entregado conjuntos de electrodos de membrana personalizados. La innovadora tecnología se ampliará en otros proyectos con fabricantes de electrolizadores y productores de hidrógeno.
El Prof. Dr. Klaus-Dieter Weltmann, Presidente del Consejo de Administración y Director Científico del INP, comenta: "En el INP desarrollamos soluciones innovadoras para tecnologías social y económicamente importantes. Si estamos convencidos del potencial comercial de los descubrimientos, ayudamos a nuestros investigadores a crear sus empresas. El espectro de nuestras seis empresas derivadas abarca desde productos médicos hasta sistemas de medición. Deseo mucho éxito al equipo de elementarhy con su tecnología innovadora".
Programas de apoyo a jóvenes empresarios
Desde 1998, el Gobierno alemán apoya las empresas derivadas de instituciones científicas a través del programa EXIST. El programa, dirigido por el Ministerio Federal de Economía y Acción por el Clima, está cofinanciado por el Fondo Social Europeo. Según el Ministerio Federal de Asuntos Económicos y Acción por el Clima, el programa de financiación de la transferencia de investigación EXIST apoya "destacados proyectos de puesta en marcha basados en la investigación que implican un trabajo de desarrollo complejo y de alto riesgo". La financiación del Ministerio Federal de Asuntos Económicos y Acción por el Clima para elementarhy asciende a un total de 1,2 millones de euros, de los que el INP aportará el diez por ciento. La financiación comenzó en abril de 2023 y tendrá una duración de dos años.
La joven empresa recibió otro reconocimiento y una financiación de 50.000 euros al ser galardonada con el Premio Leibniz para Fundadores 2024. El equipo de elementarhy utiliza ahora esta financiación inicial para impulsar el desarrollo de sistemas de producción listos para el mercado y la comercialización de la nueva tecnología.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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