El sistema electroquímico extrae el gas desde amoníaco a temperaturas inferiores a las convencionales y evita una etapa posterior de purificación
Redactor: Valentina Ríos
Editor: Eduardo Schmitz
Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, desarrollaron un sistema electroquímico capaz de extraer hidrógeno de alta pureza a partir de amoníaco y otros compuestos portadores. La tecnología reduce la temperatura y la energía necesarias para liberar el gas, al tiempo que realiza su separación dentro del mismo dispositivo.
El avance, publicado el 9 de septiembre de 2026 en la revista Nature, fue liderado por Rui Zeng y contó con Yogesh Surendranath como autor principal de correspondencia. El equipo considera que el método podría facilitar el suministro de hidrógeno para celdas de combustible, transporte, fabricación de semiconductores y otros procesos que requieren un flujo de gran pureza.
Una membrana separa el hidrógeno durante su extracción
El amoníaco es considerado un portador atractivo porque puede almacenarse y trasladarse con mayor facilidad que el hidrógeno gaseoso. La dificultad aparece al recuperar el gas: el procedimiento convencional de craqueo necesita temperaturas superiores a 500 grados Celsius y produce una mezcla que posteriormente debe separarse del nitrógeno y del amoníaco residual.
El dispositivo del MIT integra una membrana de separación basada en paladio, un electrodo generador de hidrógeno y un electrolito de hidróxido fundido. Antes de llegar a la membrana, el amoníaco se deshidrogena mediante un catalizador que contiene rutenio y cesio.
La membrana deja pasar selectivamente el hidrógeno e impide el avance de los demás componentes de la reacción. Un gradiente electroquímico impulsa el gas desde una concentración baja hacia otra más elevada, mientras los protones y electrones recorren caminos separados hasta recombinarse en un segundo electrodo.
Este bombeo activo modifica el entorno de la reacción y favorece la liberación continua del hidrógeno. La propuesta se incorpora a una línea de investigación más amplia que busca producir combustibles limpios mediante procesos eficientes, como el reactor solar que transforma residuos plásticos en hidrógeno.
El proceso funciona entre 200 y 300 grados Celsius
Las pruebas demostraron que el sistema puede operar aproximadamente entre 200 y 300 grados Celsius, frente a los más de 500 grados que demanda el craqueo convencional del amoníaco. Además de reducir la exigencia térmica, la extracción selectiva entrega un flujo concentrado que no requiere una unidad independiente de purificación.
La eliminación de esa etapa podría disminuir el consumo energético y simplificar la infraestructura situada en el punto donde se utiliza el hidrógeno. Esa característica resulta importante porque almacenar, transportar y acondicionar el gas puede representar una parte considerable del coste final de la cadena energética.
Los investigadores también emplearon el sistema para deshidrogenar metilciclohexano, una molécula perteneciente al grupo de portadores orgánicos líquidos de hidrógeno. El resultado indica que el principio electroquímico no está limitado al amoníaco y podría adaptarse a otras reacciones industriales.
La relación entre hidrógeno, electricidad renovable y materias primas químicas ya aparece en otras plataformas experimentales. Un ejemplo es la ruta que combina energía solar, dióxido de carbono e hidrógeno para producir aminoácidos, donde la procedencia energética de cada insumo determina el balance ambiental del proceso completo.
Autos, autobuses y barcos entre las aplicaciones posibles
El equipo plantea que el hidrógeno obtenido podría alimentar celdas de combustible destinadas a automóviles, autobuses y barcos. También podría emplearse en la fabricación de semiconductores y dispositivos electrónicos, actividades en las que el gas puro ayuda a mejorar el rendimiento industrial y reducir defectos superficiales.
El método no resuelve por sí solo todos los obstáculos que limitan la economía del hidrógeno. Su impacto climático dependerá de cómo se produzcan el amoníaco, la electricidad y el hidrógeno inicial, así como de las emisiones acumuladas durante el almacenamiento y el transporte. Utilizar electricidad renovable y amoníaco obtenido mediante procesos de bajas emisiones sería necesario para maximizar las ventajas ambientales.
La competitividad también estará condicionada por la inversión necesaria para fabricar reactores, membranas y sistemas auxiliares. La experiencia de los proyectos renovables que encuentran dificultades para acceder a financiamiento muestra que la viabilidad técnica no garantiza una adopción industrial inmediata.
El coste del paladio sigue siendo una limitación
La membrana utiliza paladio, un metal costoso que podría dificultar la fabricación del sistema a gran escala. Los investigadores trabajan ahora en reducir la cantidad requerida, ampliar la capacidad del dispositivo y comprobar su desempeño durante periodos prolongados de operación.
También será necesario evaluar la durabilidad de los materiales, el consumo total de electricidad, la eficiencia del proceso y su integración con instalaciones existentes. Hasta completar esas pruebas, la tecnología debe considerarse un avance experimental y no una solución comercial disponible para vehículos o plantas industriales.
El estudio, financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, demuestra que la electroquímica puede acelerar reacciones de deshidrogenación difíciles y producir simultáneamente un gas purificado. La siguiente etapa consistirá en determinar si esa ventaja puede mantenerse al pasar del laboratorio a equipos con capacidad industrial.
Fuentes referenciales:
Infobae
MIT News
