La fabricación de productos químicos emite una gran cantidad de gases de efecto invernadero, tanto por el calor necesario para la producción como por los subproductos de propias las reacciones. Pero una nueva tecnología podría revolucionar los métodos industriales convencionales.

Una spin-out de la Universidad de Rice (EE. UU.) está trabajando en una nueva forma de producir hidrógeno y otros productos químicos a partir de nanopartículas que permiten que sea la luz en lugar del calor la que alimente las reacciones. Syzygy Plasmonics ha recaudado 5,2 millones de euros, en una ronda de financiación codirigida por la empresa de capital de riesgo del MIT The Engine y la GOOSE Society of Texas.

La start-up utilizará estos fondos para construir una fábrica piloto a escala para producir hidrógeno. La compañía cree que su tecnología podría reducir hasta la mitad las emisiones que normalmente se generan en el proceso.

El hidrógeno representa un mercado de 117.300 millones de euros. Principalmente se usa en refino de petróleo, producción química y fabricación de acero. Muchos creen que también tendrá un gran potencial para almacenar energía, propulsar vehículos y equilibrar la red eléctrica.

La gran mayoría del hidrógeno se produce a partir de gas natural, mediante un proceso conocido como reformado con vapor que utiliza temperatura, presión y catalizadores químicos para convertir el gas en hidrógeno y, lamentablemente, en dióxido de carbono. Entre este subproducto y el calor de los combustibles fósiles, el proceso emite más de 800 millones de toneladas de dióxido de carbono anualmente, lo que equivale a las emisiones de Reino Unido e Indonesia juntos, como señaló la Agencia Internacional de Energía en un informe reciente.

Los fundadores de Syzygy creen que pueden abordar una gran parte de este problema al sustituir los catalizadores químicos por un nuevo tipo de fotocatalizador desarrollado y patentado por la Universidad de Rice.

Foto: Un fotocatalizador plasmónico desarrollado en la Universidad de Rice. Créditos: Syzygy.

Los investigadores llevan décadas estudiando los fotocatalizadores. Hasta ahora, solo se usan en unas condiciones limitadas, como la purificación de agua y aire, en parte porque no han demostrado ser muy eficientes para impulsar las reacciones químicas.

Los profesores de la Universidad de Rice y cofundadores de la compañía, Naomi Halas y Peter Nordlander, descubrieron una forma de combinar las nanopartículas plasmónicas (una prometedora categoría de fotocatalizadores) con los catalizadores tradicionales. En un artículo de 2016 en Proceedings of the National Academy of Sciences, los investigadores explicaban que este enfoque de acoplamiento proporcionaba una alta absorción de luz y reacciones eficientes, y era fácilmente adaptable para algunas aplicaciones particulares.

Syzygy cree con estas nanopartículas híbridas y un reactor especializado, podría producir hidrógeno mediante LED, que podrían funcionar con la energía eólica, solar o hidroeléctrica. Eso eliminaría la necesidad de quemar los combustibles fósiles para producir el vapor y el calor adicional en el proceso tradicional, que representa alrededor de la mitad de las emisiones.

Aunque el enfoque no aborda las emisiones del dióxido de carbono creadas como subproducto, la compañía ha recibido una subvención del Departamento de Energía de EE. UU. para intentar conseguirlo. La empresa cree que otros fotocatalizadores similares podrían producir versiones más limpias de otros productos industriales hechos con catalizadores, como los combustibles sintéticos y los fertilizantes.

Syzygy se encuentra entre un puñado de start-ups centradas en la contaminación industrial, responsable de más del 20 % de las globales. Su presidente ejecutivo, Trevor Best, sostiene que la compañía planea construir y vender los reactores o licenciar la tecnología. Pero de momento, la empresa solo ha desarrollado una versión del producto a escala de laboratorio.