Se acerca el fin de la era de la economía basada en la energía fósil. Sabemos muy bien que este recurso natural no es renovable y que más temprano que tarde tendrá que agotarse. Según los expertos, frente a esta realidad, el hidrógeno parece ser la mejor alternativa de reemplazo. Sin embargo su utilización presenta varias dificultades. Una de ellas es cómo transportarlo, ya que previamente habría que transformarlo de gas a líquido, lo que significa mantenerlo a temperaturas muy bajas -253ºC representa un obstáculo difícil de solucionar (El hidrógeno para reemplazar la energía fósil).

Ahora los investigadores del Departamento de Ingeniería Química y Ciencias de Materiales de la Universidad de Minnesota, y la Universidad de Patras en Grecia, han diseñado un aparato que conectado al "inyector de combustible" (fuel injector) del automóvil, transforma fácilmente el etanol transportado (alcohol producido de granos), en gas hidrógeno, lo que solucionaría el problema. "Necesitamos un combustible líquido y seguro, y el etanol es la mejor elección", dice Lanny Schmidt de la Universidad de Minnesota.


Como lograr hidrógeno transportable

El hidrógeno puede obtenerse, ya sea a partir del petróleo, o del gas natural. Pero como ya hemos señalado, las fuentes de energía fósil no son renovables, con el inconveniente adicional de que su utilización libera CO₂ a la atmósfera, con lo que se incrementa el efecto invernadero. También se puede extraer del etanol, a su vez derivado de las plantas o biomasa, que han almacenado la energía proveniente del sol mediante el proceso de fotosíntesis, que en definitiva recicla el CO₂ del aire.

En la actualidad el etanol se produce por fermentación de almidón o azúcar, pero las tecnologías desarrolladas hasta ahora, requieren de una fuente de calor externa y han sido concebidas utilizando maquinarias y métodos adecuados para la producción industrial en gran escala.

"La nueva técnica descrita por los autores, genera su propio calor y el proceso puede ser portátil", afirma Schmidt y Xenophon Verykios de la Universidad de Patras en Grecia. "Incluimos oxígeno junto con etanol y quemamos parte del etanol, usando el mismo calor para mantener la reacción", dice Verykios. La tecnología permite usar hidrógeno gas, como un suministro de energía portátil, ya que se puede producir hidrógeno a partir del etanol. De este modo sería posible utilizarlo para alimentar directamente celdas de combustible en los automóviles propulsados por este sistema.

El aparato es muy simple. Se pasa una solución de etanol y agua en la boca del inyector de combustible (un tubo que ordinariamente bombea gasolina al motor del vehículo), que lleva a una cámara caliente, donde se vaporiza y se mezcla con el aire. Luego la mezcla pasa por un filtro poroso de óxido de aluminio, cubierto con rodium y óxido de cerio, que catalizan la conversión de etanol, agua y oxígeno, hacia hidrógeno y CO₂. La reacción calienta la catálisis, sobre los 700 ºC, lo que mantiene el proceso activo.

Los investigadores encuentran que pueden convertir más del 95% del etanol, a átomos de hidrógeno, transformándose luego en gas de hidrógeno biatómico. Todo ello es muy útil para producir hidrógeno utilizable en celdas de combustible de hidrógeno (Science, Febrero 13, vol. 303 del 2004, pág. 942).

"La facilidad de transportar un líquido, como es el etanol, lo hace muy atractivo, ya que permite disponer de hidrógeno, transportando un líquido (etanol) a temperatura ambiente. Ello puede ser muy útil para enfrentar al menos las primeras etapas de la nueva economía del hidrógeno", dice George Sverdrup, director del programa de celdas de combustible del National Renewable Energy Laboratory en Golden, Colorado. Sin embargo el etanol no soluciona todo el problema, ya que el potencial suministro de etanol está lejos de poder satisfacer las necesidades de energía del mundo. Se requerirán además otras fuentes de hidrógeno. El agua es la fuente inagotable, pero su extracción requiere electricidad para separar por electrólisis el hidrógeno del oxígeno. De allí que también haya que pensar en las diversas posibilidades de energía renovable (solar, eólica, mareas, hidroeléctrica o geotérmica) para realizar la hidrólisis.

En todo caso, ya en la actualidad el etanol se está produciendo en suficiente cantidad en los Estados Unidos, dado el requerimiento de agregar etanol a la gasolina. En la actualidad el etanol que se usa como aditivo a la gasolina, ya alcanza a 2.8 mil millones de galones/año. El se obtiene por fermentación de la biomasa a un costo aproximado de un dólar por galón, lo que es competitivo con el precio del petróleo.