Un estudiante del noveno semestre de la Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas (ESIQIE) del Instituto Politécnico Nacional (IPN) diseñó un sistema para producir hidrógeno de manera sustentable.

Se trata de una membrana de intercambio protónico de alta eficiencia incluida en un electrolizador de bajo costo conectado a un sistema de cogeneración solar.

Los electrolizadores sirven para separar la molécula de agua en sus dos elementos principales: hidrógeno y oxígeno. Los electrolizadores tipo PEM (Proton Exchange Membrane, por sus siglas en inglés) requieren de una membrana polimérica o Nafion®, la más utilizada, que lleva a cabo el transporte de protones del ánodo al cátodo, explicó Luis Fernando Espino Rodríguez, de la carrera de Ingeniería Química Industrial.

El estudiante indicó que la estructura central de un electrolizador PEM es el ensamble MEA (Membrane Electrode Assembly, por sus siglas en inglés), porque ahí el hidrógeno y el oxígeno se forman electroquímicamente a partir de agua y energía eléctrica.

Ahorro y optimización

Los modelos comerciales de electrolizadores PEM tienen un pequeño depósito donde se almacena el agua que se utilizará como reactivo. Dicho aditamento eleva el costo del electrolizador, por lo que pretendemos sustituir esta pieza por una hoja de neopreno de 1.7 milímetros de espesor, a la cual se le hace un corte central para generar el depósito.

Espino Rodríguez mencionó que a partir del desarrollo de los electrolizadores de membrana de intercambio protónico se busca optimizar el proceso de producción de hidrógeno a través de paneles fotovoltaicos que proporcionan corriente directa.

Dijo que para producir hidrógeno, un sistema MEA necesita corriente directa; sin embargo, los electrolizadores comerciales poseen un costoso sistema electrónico inversor de corriente. La idea es que la electricidad que necesita este electrolizador fabricado en la ESIQIE la obtenga de la corriente directa de módulos fotovoltaicos y no de la energía eléctrica, expresó.