En la búsqueda global de fuentes de energía sostenibles el hidrógeno emerge como una alternativa prometedora. En este contexto, el Instituto Politécnico Nacional (IPN) ha logrado un hito significativo al convertirse en la única institución educativa en México que produce hidrógeno de forma segura utilizando tecnología desarrollada en el país.
A través de un generador de alta tecnología y sistemas periféricos el IPN ha obtenido hidrógeno con altos niveles de pureza, lo que permite su mezcla con combustibles fósiles.
Esta innovación tiene el potencial de revolucionar el uso de motores de combustión interna y procesos de combustión externa, ofreciendo beneficios ambientales y ahorros económicos sustanciales.
El doctor Juan Manuel Sandoval Pineda, ingeniero mecánico con más de 20 años de experiencia en la industria y egresado de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME), unidad Zacatenco, lidera el grupo de científicos detrás del proyecto de investigación Hidrógeno por Electrólisis Alcalina.
Gracias a esta iniciativa el Politécnico se ha posicionado como pionero en la investigación del hidrógeno como fuente de energía sostenible para motores de combustión interna.
El experto señala que el principal desafío fue crear un generador de hidrógeno de alta tecnología capaz de producir este elemento químico con la pureza necesaria para su uso en motores de combustión interna. Este generador permite la mezcla de hidrógeno con combustibles convencionales (gasolina o diésel) sin causar daños a los motores.
Basándose en los conocimientos y la experiencia adquiridos durante el proyecto de investigación, el profesor de la ESIME Azcapotzalco y su equipo desarrollaron un generador compacto (electrolizador alcalino de celda húmeda con burbujeador, secador y batería) que impulsa una motocicleta convencional utilizando una mezcla de gasolina e hidrógeno.
De acuerdo con el grupo multidisciplinario la motocicleta funciona con una inyección de hasta 10% de hidrógeno y el resto de gasolina. Esta unidad tiene un rendimiento óptimo y recorre alrededor de 15 kilómetros diarios. Según estudios realizados por el equipo de científicos del IPN se ha registrado un ahorro considerable de gasolina y una reducción de gases contaminantes.
El proyecto politécnico no solo se enfocó en la aplicación del hidrógeno en motores de combustión interna, sino también en el desarrollo de la tecnología para producir este elemento químico con altos niveles de pureza. El objetivo principal era reducir las emisiones contaminantes de los motores de combustión interna (tanto diésel como gasolina) y utilizar el hidrógeno en procesos de producción externa, como hornos.
Paso crucial
El generador de hidrógeno desarrollado en el IPN se basa en un electrodo alcalino que contiene electrodos internos (un cátodo positivo y un ánodo negativo). Al aplicar corriente eléctrica a los electrodos sumergidos en una sustancia líquida se genera hidrógeno. El equipo de investigación comenzó desarrollando sistemas de producción de hidrógeno de 300 mililitros y gracias a la mejora de materiales y capacidades del generador ahora son capaces de producir cinco litros por minuto.
Como resultado de este arduo trabajo el generador de hidrógeno desarrollado en el IPN se encuentra en proceso de obtención de patente. Esta gestión se realiza con el apoyo del Centro de Patentamiento Guillermo González Camarena, lo que permitirá proteger la propiedad intelectual de esta innovadora tecnología y garantizar su posible transferencia y escalamiento industrial en el futuro.
El científico recuerda que en las últimas décadas del siglo XX la contaminación ambiental derivada del dióxido de carbono generó una crisis global. En ese momento, muchos científicos, incluido él, comenzaron a explorar la tecnología del hidrógeno para motores de combustión interna como una forma de reducir el consumo de combustibles fósiles y las emisiones contaminantes.
El trabajo del doctor Sandoval y su equipo en el IPN representa un avance significativo en la investigación y aplicación del hidrógeno como fuente de energía limpia y sostenible. Su enfoque en el desarrollo de tecnología endógena y su aplicación en motores de combustión interna ofrece una alternativa prometedora para reducir la dependencia de los combustibles fósiles y mitigar los efectos del cambio climático. La obtención de la patente para su generador de hidrógeno es un paso crucial para asegurar que esta tecnología pueda ser aprovechada en beneficio de la sociedad.
Hidrógeno: energía prometedora y limpia
Hidrógeno proviene del griego hydros, “agua”, y genes, “creador”.
Es el elemento químico más ligero que existe.
El gas más abundante en el Universo.
Lo forman un protón y un neutrón.
Al oxidarse crea agua (H2O).
El físico y químico británico Henry Cavendish descubrió en 1766 el
hidrógeno y la composición del agua.
Las estrellas brillan porque convierten grandes cantidades de
hidrógeno en helio.
El Sol consume 600 millones de toneladas de hidrógeno por segundo.
La hidrólisis es el proceso que crea hidrógeno a partir de agua y
energía eléctrica.
Es una de las fuentes de energía limpia más prometedora del futuro.