La UVigo usa pieles de frutas y patata para obtener hidrógeno de forma sostenible

Está llamado a ser el combustible del futuro, pero su obtención todavía es costosa y ambientalmente mejorable. Por eso la ingeniera química de la UVigo Aida Díez se ha propuesto utilizar residuos agroindustriales como pieles de frutas o patatas para obtener hidrógeno de forma menos costosa y más sostenible. Su proyecto H2-Zerowaste es uno de los siete seleccionados en varios países europeos y en Australia por AXA Research Fund dentro de su convocatoria para energías renovables y supone además el inicio de una nueva y prometedora línea de trabajo dentro de la institución académica.

La idea es utilizar los desechos como catalizadores en la generación electroquímica del hidrógeno, un proceso que demanda mucha energía y, por tanto, resulta muy costoso. “Consiste en aplicar un campo eléctrico a una disolución acuosa para romper la molécula de agua en sus dos componentes, hidrógeno y oxígeno. Y, para que sea más sencillo y, por tanto, más económico, se añaden catalizadores a los electrodos. Pero los que se utilizan actualmente están basados en metales preciosos como el iridio o el platino, escasos y muy caros. Y además son inestables y pierden eficacia con el tiempo. Por eso la comunidad científica está intentado obtener otro tipo de catalizadores que sean más baratos y sostenibles, por ejemplo, añadiendo hierro”, explica.

A la investigadora se le ocurrió ir un paso más allá y utilizar residuos agroindustriales como material de partida para evitar el uso de metales y su liberación durante el proceso: “No tiene sentido porque después hay que tratar la disolución acuosa, lo que también supondría un coste”.

A través de tratamientos térmicos –en hornos en atmósfera de nitrógeno o reactores hidrotermales–, Díez obtiene un material o char con propiedades para ser utilizado como catalizador. “Pero lograr competir con los metálicos no es fácil y es necesario añadir grupos funcionales o incorporar nitrógeno, oxígeno o sulfuro para que sean estables y obtener una buena eficacia. La idea es optimizar todo el proceso y además intentaré utilizar como disolución acuosa agua residual real”, añade sobre los retos del proyecto.

El estudio lleva unos meses en marcha y las pruebas de concepto en el laboratorio han demostrado el potencial de los residuos agroindustriales. Díaz ha utilizado pieles de fruta cedidas por Galifresh y también de patata, así como alperujo de Aceites Abril, restos de castañas de la empresa Marrón Glacé e incluso desechos de café procedentes de la cafetería del campus.

“Estudiamos el efecto de la temperatura, de la velocidad de calentamiento o de los gases que añadimos en el reactor para optimizar el tratamiento térmico en los hornos que tenemos en el laboratorio. Y cuando tengamos los materiales o chares los adheriremos a los electrodos para hacer el proceso electroquímico y comparar qué residuo agroalimentario es el más adecuado”, detalla la investigadora.

Y además también analizarán cómo mejorar esos nuevos catalizadores añadiéndoles diferentes compuestos: “Ahora mismo estamos intentado añadir ácido glutámico, del que carecen los metales y que contiene muchos grupos funcionales que pueden favorecer el proceso de rotura electroquímica del hidrógeno”.

H2-Zerowaste es el primer gran proyecto de Aida Díez y le ha permitido contratar a una joven investigadora predoctoral y adquirir nuevo equipamiento para el laboratorio del grupo Biosuv (Bioingeniería y procesos sostenibles) en el que trabaja. Se trata de un cromatógrafo de gases para la medición de hidrógeno y un equipo de caracterización textural de material adsorbente.

“En el laboratorio ya contábamos con un equipo que me permite hacer la pruebas electroquímicas y observar la respuesta del material en términos de intensidad. Pero, además de la caracterización electroquímica, quiero saber exactamente cuánto hidrógeno generamos en un determinado periodo de tiempo. Y con el otro equipo podré medir la porosidad de los materiales, que influye mucho porque estos residuos son muy heterogéneos”, comenta.

Aida Díez se doctoró como ingeniera química en la UVigo en 2018 y durante dos años realizó una estancia en el laboratorio Ibérico de Nanotecnología de Braga (INL), donde trabajó por primera vez en la generación electroquímica de hidrógeno. “El grupo Biosuv se centra en procesos de adsorción y de oxidación para la eliminación de contaminantes de las aguas. Y yo hacía síntesis de catalizadores para mejorarlos. Pero en el INL me gustó muchísimo este nuevo campo y, cuando volví a Vigo en 2021, empecé esta nueva línea que AXA Research Fund nos va a permitir reforzar. Poco a poco, voy haciendo mi pequeño equipo y la línea va creciendo. Sería increíble poder llegar a formar mi propio grupo algún día”, reconoce ilusionada.

Siete propuestas de todo el mundo para una transición “justa, sostenible e inclusiva”

El proyecto H2-Zerowaste es uno de los siete elegidos por AXA Research Fund por su potencial para ayudar a la sociedad a enfrentar los retos ambientales y socioeconómicos y facilitar una transición energética “justa, sostenible e inclusiva”.

La propuesta viguesa, financiada con 140.000 euros hasta 2026, fue seleccionada junto a otras lideradas por investigadores postdoctorales de varias universidades de Reino Unido, Francia y Australia. “Las energías tradicionales están a punto de agotarse si todo sigue igual. Los estudios dicen que en 2080 no habrá ni gas, ni gasolina ni carbón. Y no queda nada para llegar ahí”, subraya Díaz.

La experta pertenece al grupo Biosuv, adscrito al Cintecx de la UVigo. “Cuando llegué al grupo para trabajar con mis jefas Marta Pazos y Ángeles Sanromán ni siquiera sabía que quería hacer investigación, pero ya no me fui. Es un equipo increíble y le debo mucho”, agradece.

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