¿Cómo almacenar y aprovechar de manera más eficiente el hidrógeno verde? Esa fue la pregunta que dio origen a una investigación desarrollada en la Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas (FCNM) de la ESPOL. El estudio exploró la producción de un líquido derivado de biomasa capaz de transportar hidrógeno, una alternativa que podría facilitar su almacenamiento y aprovechamiento.
Aunque existen investigaciones sobre la producción de este líquido rico en hidrógeno, todavía había preguntas abiertas sobre cómo ocurre su formación y qué tan eficiente podría ser producirlo a escala industrial. Comprender este proceso resulta relevante porque permite identificar las condiciones más adecuadas para obtener el producto deseado y reducir pérdidas energéticas durante su producción.
Este tema cobra importancia dentro de la transición hacia una economía basada en hidrógeno, donde almacenar, transportar y aprovechar este recurso de forma segura continúa siendo un desafío. En este contexto, los compuestos derivados de biomasa representan una alternativa para producir moléculas renovables que puedan utilizarse como solventes verdes y potenciales portadores de hidrógeno.
Los resultados de la investigación fueron publicados en la revista científica International Journal of Hydrogen Energy, clasificada en el cuartil Q1 y en el Decil 1 (D1) de su área de conocimiento. La autora principal del estudio es Kelly Beltrán Borbor, M.Sc., quien desarrolló esta investigación como parte de su tesis de la Maestría en Ingeniería Química mientras se desempeñaba como técnica de investigación en la FCNM. En el trabajo también participaron los docentes investigadores Christopher Varela, Ph.D., Andrea Barcia, M.Sc., y Diana Tinoco Caicedo, Ph.D.
Con el fin de analizar las condiciones que favorecen su producción y determinar la eficiencia del proceso, el equipo utilizó modelado matemático, simulación de procesos y análisis exergético. A partir de datos experimentales reportados en la literatura científica, desarrollaron un modelo cinético para describir la hidrogenación de furfural y evaluaron cómo distintas condiciones de operación afectan la producción de tetrahidrofurfuril alcohol (THFA), la eficiencia energética del proceso y las pérdidas del sistema.
El principal hallazgo mostró que la producción de THFA puede alcanzar una eficiencia exergética global del 77,32 %, resultado que evidencia el potencial de esta ruta para aplicaciones relacionadas con la economía del hidrógeno. Además, identificaron que la mayor parte de las pérdidas energéticas ocurre en el electrolizador y el reactor de hidrogenación.
Esta información permite orientar futuras estrategias de optimización, incluyendo alternativas de recuperación de calor e integración energética para reducir las pérdidas detectadas.
A partir de estos resultados, el siguiente paso será avanzar hacia una etapa experimental que permita validar y mejorar el modelo desarrollado, así como explorar nuevas estrategias para optimizar el proceso.
Los hallazgos aportan nuevas evidencias sobre cómo mejorar el aprovechamiento energético de compuestos derivados de biomasa y contribuyen al desarrollo de tecnologías asociadas al almacenamiento de hidrógeno verde.
Trabajos como este muestran cómo la investigación que se desarrolla en la Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas de la ESPOL contribuye a la búsqueda de soluciones para desafíos actuales. A través de sus docentes, investigadores y estudiantes, la FCNM genera conocimiento que aporta al desarrollo sostenible y fortalece la excelencia académica.
Leer artículo científico aquí:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360319926023281
