Hidrógeno, a partir de etanol: un combustible del futuro

“‘El hidrógeno del etanol, un combustible del futuro’ no es un simple título. Apunta a temas más profundos, que hacen al enorme futuro que tiene el etanol como combustible o como fuente de energía”, puntualizó el asesor privado Franco Fogliata.

Añadió que, más allá de las experiencias actuales en Brasil, en la Argentina rige la Ley nacional N° 26.133 para promover el uso del hidrógeno como combustible y como vector de energía. “Ello nació como consecuencia de los trabajos pioneros del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet) en su planta piloto en San Miguel (Buenos Aires), donde Miguel Laborde y Ernesto Quiles desarrollaron una técnica para obtener hidrógeno del etanol y, de ese modo, hacer funcionar motores de distintos tipos; entre ellos, automóviles”, explicó Fogliata.

El hidrógeno es conocido desde 1776 gracias al inglés Henry Cavendish. Pero pasaron muchos años para que se valore su enorme potencial energético. Hasta ahora, su mayor empleo está dado con el hidrógeno del metano (elemento fósil) y algo del hidrógeno del agua del mar -casos en Pico Truncado, Santa Cruz-. El hidrógeno extraído del metano estaba formando parte del conocido “gas natural”, una mezcla de gases con un poder calorífico de 9.300 Kg cal/m³. A partir de esa mezcla se obtiene primero el llamado “gas de síntesis”, del cual se separa el hidrógeno. “Hoy ese gas se obtiene desde la petroquímica y es la base del confort actual de la humanidad, debido a la cantidad enorme de productos de todo tipo que surgen de allí”, dijo Fogliata.

Contó que desde 1981 ya se vislumbraba que ese “gas de síntesis” podía ser obtenido a partir de la biomasa; o sea del etanol. Y agregó que así nace el concepto de la “alcoquímica”, con el futuro de hacer realidad contar con el “hidrógeno verde”.

“Volviendo al trabajo del Conicet, el sistema se basó en poner al etanol en contacto con reactores catalíticos para obtener el gas de síntesis y, luego, separar el hidrógeno puro para alimentar las ‘celdas o pilas’ de combustible, y así generar la energía eléctrica para que funcionen los motores”, dijo.

Y destacó que a partir de allí surgen dos conceptos: energía estacionaria para fábricas, etcétera, y energía móvil para automotores. “La ventaja del etanol para tener ese hidrógeno radica en que es líquido y se puede manipular fácilmente y sin peligros, frente al hidrógeno del metano, que, para que se vuelva líquido y mueva vehículos requiere de altas presiones (800 atmósferas) y de muy baja temperatura (menos 270° C); y es bastante costoso. Por ello, en la Unión Europea (UE) su uso está más restringido”, explicó.

Insistió en que el etanol, al ser líquido, puede cargarse en el tanque de combustible del automóvil y, desde allí, ir a la “celda o pila” puesta en el motor, con lo cual generará la energía eléctrica para mover al vehículo. “Muy novedoso, por cierto. En Brasil llaman a las celdas ‘batería líquida’. Del caño de escape del auto saldrá agua y no dióxido de carbono, y de ese modo, se elimina la emisión de los gases de efecto invernadero (GEI)”, señaló.

Dijo que está demostrado que los automóviles accionados con esas “pilas”, consumen 3,6 Kg/hidrógeno por cada 100 kilómetros, contra 13,3 litros de nafta por el mismo recorrido: unas 3,7 veces más eficaz.

Segunda generación

Otro aspecto importante que destacó Fogliata es que desde 1979-84 se viene trabajando en EEUU -y ahora, en Brasil- para obtener el “alcohol de segunda generación”; es decir, el etanol extraído de la molécula de celulosa, o sea de los residuos de todas las cosechas agrícolas -como la malhoja de caña, etcétera-. Y siguiendo la misma tónica, con el gas de síntesis primero y de allí el hidrógeno ultra puro.

Resaltó que es tan enorme el valor tecnológico y económico de ese “gas de síntesis” que se puede sintetizar en lo siguiente: 1) hidrógeno ultra puro grado “celda” para combustibles, 2) materiales para la industria plástica, 3) fertilizantes más agroquímicos, etcétera. 4) fibras plásticas, textiles, pinturas, cosméticos, pesticidas, etcétera. “Una amplia gama de productos. ¿Qué pasa en el mundo con este tema? Brasil se puso a la cabeza y aprovecha el enorme potencial de los 34.000 millones de m³ que produce anualmente”, subrayó.

Y señaló dos enfoques. Por un lado, desde el punto de vista industrial, se confirmó que desde 2022 empezó la construcción de la planta industrial más grande del mundo para fabricar hidrógeno de etanol en El Salvador, Estado de Bahía, en el noreste brasileño: una posición estratégica, que mira las puertas de la UE. “La empresa Unicem SA invierte U$S 120 millones para producir 10.000/t/año de ‘hidrógeno verde’ y más 60.000/t/año de ‘amoníaco verde’ (NH3)”, dijo.

Por otra parte, contó que en mayo de este año, la Universidad del Estado de San Pablo y un centro de investigación auspiciado por Shell pusieron en marcha la primera planta piloto para producir ese “hidrógeno verde” del etanol, con una inversión de U$S 9 millones, junto a otras empresas como Raizen, Hytron más líderes de automóviles como Toyota, Hyndai y Marcopolo.

“El proceso industrial de la planta se basa en un ‘reformado de etanol con vapor’: el bioetanol reacciona con agua a 700° C y libera hidrógeno. Al emitirse un CO2 biogénico puede ser fijado por plantaciones de caña de azúcar”, precisó Fogliata. Añadió que generará 100 Kg/hidrógeno/día, para tres ómnibus y dos automóviles.

“El proyecto permitirá la evaluación y validez tecnológica y económica. Así el Bioetanol se perfila como un catalizador esencial de la nueva economía energética. Esto se suma a la fabricación de los vehículos denominados ‘Bio Hibrid’, de motores eléctricos y de etanol (ver LA GACETA del 12/11/21 y del 24/8/23)”, finalizó.