Investigan cómo producir hidrógeno limpio a través del reciclaje de plástico

En una posible nueva vuelta de tuerca a la circularidad, un centro de investigación está desarrollando un proyecto para combatir el gran problema del residuo de plástico utilizándolo para producir hidrógeno limpio.

Y así, de una tacada, se pretende resolver dos problemas con una solución en la que el CIC energiGUNE está trabajando para contribuir a combatir los problemas de contaminación generados por el plástico a través de su valorización inteligente al transformarlos en hidrógeno limpio y materiales descarbonizados.

Este centro de investigación, referente en almacenamiento y conversión de energía electroquímica y térmica, y tecnologías del hidrógeno, lidera el proyecto europeo WASTE2H2, financiado por el programa EIC-Pathfinder-Open de la Comisión Europea.

Cero emisiones netas

El proyecto tiene por objeto el «mejorar la capacidad científica y tecnológica en materia de limpieza y purificación del gas de síntesis de gasificación térmica, con el fin de producir hidrógeno y elevar el perfil investigador», con cero emisiones netas.

Volviendo a los plásticos y a su utilización en energía, la investigación combina la valorización de residuos plásticos, responsables de uno de los mayores problemas de contaminación del planeta, con la producción descarbonizada de hidrógeno limpio y materiales de carbono.

Tal y como se ha señalado en la reunión de lanzamiento, en el mundo se producen anualmente unos 300 millones de toneladas de plástico y sólo un pequeño porcentaje, menos del 9% se recicla, según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente.

Desde el centro de investigación destacan que «el 12% se incinera y el 79% restante genera grandes problemas de contaminación, por lo que WASTE2H2 se configura como una herramienta con enorme potencial para contribuir a una solución eficaz y duradera del problema causado por los residuos plásticos».

Generación de energía limpia

«Este proyecto nos va a permitir dar una respuesta de impacto múltiple a algunos de los desafíos más importantes a los que se enfrenta actualmente la sociedad y el planeta, como son la gestión de los residuos plásticos que amenazan nuestro ecosistema natural o la generación de energía limpia», ha asegurado Eduardo J. García-Suárez, Investigador Ikerbasque Asociado e Investigador Principal de CIC energiGUNE en el proyecto WASTE2H2.

El CIC energiGUNE trabaja con el plástico «en el desarrollo de tecnologías basadas en líquidos iónicos a través del diseño de sistemas catalíticos disruptivos basados en líquidos iónicos para la generación de hidrógeno limpio».

Además, desarrollan «nuevos cristales plásticos iónicos orgánicos (OIPCs, en inglés) con transiciones sólido-sólido energéticas para ser empleados como materiales de cambio de fase (PCMs) con fines domésticos e industriales».

Líquidos iónicos

En concreto, WASTE2H2 plantea la investigación de una metodología disruptiva que «combina el desarrollo de innovadores sistemas catalíticos basados en líquidos iónicos con la irradiación por microondas».

Pero, ¿qué son los líquidos iónicos? En general, un líquido iónico significa literalmente «sal líquida», y desde el CIC energiGUNE lo definen de forma muy resumida «como una sal que se derrite (se convierte en líquido) antes de descomponerse».

En general, los líquidos iónicos poseen las propiedades típicas de un sólido, pese a estar presentes en estado líquido. Entre las propiedades únicas que la mayoría de líquidos iónicos poseen, caben destacar que presenta generalmente toxicidad baja, es no inflamable, posee una alta estabilidad térmica y química y pueden ser reciclados y recuperados.

Hidrógeno de gran pureza

De esta manera, se abre la puerta a la producción selectiva de hidrógeno limpio de gran pureza, «así como de valiosos productos químicos descarbonizados como materiales de carbono como e.g., carbón activado o nanotubos de carbono- utilizando como materia prima residuos plásticos», explican los investigadores.

«Es una forma de abordar al mismo tiempo el problema medioambiental causado por los residuos plásticos y la necesidad de generar energía limpia, contribuyendo así a combatir el cambio climático global», ha manifestado Eduardo J. García-Suárez.

Las entidades participantes en WASTE2H2, que han celebrado hoy en Álava la reunión del lanzamiento del proyecto, han desvelado que «contemplan significativos avances frente a otras propuestas de gestión de residuos plásticos y generación de hidrógeno limpio».

Producción de carbono

Entre ellos destacan la utilización de un método de un único paso, alimentado por electricidad renovable, para «la deconstrucción catalítica del residuo plástico y la rápida generación de hidrógeno de alta pureza» según explican desde el centro investigador.

Otras de las ventajas es la producción de material de carbono valorizable,  la reducción significativa del consumo de energía debido a las microondas y el potencial de reducción del coste en la generación de hidrógeno limpio gracias a la comercialización del material de carbono coproducido.

De hecho, en el encuentro se ha mencionado que ya existen diferentes formas de valorizar los residuos plásticos. Entre ellas se encuentra el reciclaje químico, como la pirólisis o la gasificación, que son muy interesantes, ya que permiten obtener materias primas y/o energía para la industria, pero la mayoría de estas soluciones son poco selectivas, poco viables económicamente o difíciles de implementar.

Proyecto de financiación europea

El proyecto WASTE2H2 está coordinado por CIC energiGUNE y cuenta con la participación de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürenberg (FAU), la Escuela Nacional Superior de Química de París (i-CLeHS), así como las empresas IoLiTec y SENER Ingeniería y Sistemas, junto con Sener Mobility como entidad afiliada.

El proyecto ha sido financiado mediante la convocatoria de la Comisión Europea EIC-Pathfinder-Open del 2023, a través de la cual se han financiado 53 proyectos de entre las más de 780 propuestas presentadas. El proyecto WASTE2H2 se situó en la posición 19 del listado principal de financiación, lo que pone de manifiesto su proyección y expectativas de impacto.