Investigadores de la Universidad de Sevilla descubren como obtener hidrógeno verde a partir de residuos de naranja

Un equipo del departamento de Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad de Sevilla ha desarrollado un novedoso sistema que permite producir hidrógeno a partir de biomasa húmeda de naranja y almacenarlo en forma de amoníaco (NH₃). Este enfoque abre la puerta a nuevas soluciones en el campo de la energía renovable y el aprovechamiento de residuos orgánicos, al tiempo que facilita la distribución del hidrógeno, una de las grandes apuestas para avanzar hacia una economía descarbonizada.

La ventaja de trabajar con biomasa húmeda

Lo verdaderamente innovador de este proyecto es la aplicación de la gasificación con agua supercrítica, una tecnología que permite transformar biomasa con un alto contenido de humedad —superior al 70%— sin necesidad de pasar por procesos de secado, lo que reduce de forma notable el coste energético y económico. Como explica el investigador Francisco Javier Gutiérrez Ortiz:

“La mayoría de los residuos orgánicos contienen agua, lo que obliga a secarlos antes de tratarlos. Con este sistema eliminamos ese paso, haciendo el proceso más eficiente y competitivo”.

Este avance resulta especialmente útil en sectores agroindustriales, donde abundan residuos húmedos como las cáscaras de naranja, y que hasta ahora presentaban grandes dificultades de aprovechamiento.

Hidrógeno en forma de amoníaco: más seguro y práctico

El hidrógeno, pese a su potencial como combustible limpio, requiere condiciones muy exigentes de almacenamiento y transporte, ya sea en forma de gas a alta presión o líquido a temperaturas extremadamente bajas. El amoníaco, en cambio, puede almacenarse y distribuirse de manera más sencilla con las infraestructuras ya existentes —similares a las utilizadas para el gas natural— y transportarse como líquido a presiones moderadas.

El sistema sevillano convierte el hidrógeno generado en amoníaco mediante el proceso Haber-Bosch, una reacción química consolidada a nivel industrial.

De este modo, el hidrógeno queda “guardado” en una forma más estable y lista para ser utilizada en distintos contextos, desde la generación de electricidad hasta su uso como materia prima en biorefinerías o procesos industriales que requieren hidrógeno.

Resultados de la simulación industrial

El diseño de la planta se ha realizado mediante el software Aspen Plus, obteniendo un modelo autosuficiente energéticamente. Parte del gas generado se destina a alimentar el proceso, mientras que el excedente se aprovecha para producir electricidad a través de turbinas de vapor. Además, el sistema contempla la utilización del calor residual para oficinas anexas o la inyección de la electricidad sobrante a la red.

Los datos de la simulación son reveladores: con unas 10 toneladas de biomasa húmeda por hora, se producen alrededor de 745 kilos de amoníaco cada hora, equivalentes a 132 kilos de hidrógeno aprovechable, lo mismo que unas 28 bombonas de butano.

Al mismo tiempo, el proceso captura aproximadamente 3 toneladas de dióxido de carbono (CO₂) por hora, una cantidad equivalente a las emisiones de 200 coches en circulación a 100 km/h durante ese mismo periodo. Además, la planta genera 1,8 MW de electricidad neta, lo suficiente para abastecer a unos 5.000 hogares, con una eficiencia global cercana al 40%.

Del laboratorio a la planta industrial

El estudio, publicado en la revista Energy Conversion and Management, subraya la viabilidad técnica del sistema y establece que para ser rentable debería procesar unas 100 toneladas de biomasa de naranja por hora. Aunque exige el uso de reactores y tuberías de muy alta presión, los investigadores defienden su factibilidad en condiciones industriales reales.

El equipo también destaca que el proceso convierte un problema ambiental en una oportunidad, transformando residuos orgánicos húmedos difíciles de tratar en una fuente limpia y almacenable de energía. Además, el sistema podría ampliarse al tratamiento de lodos urbanos o subproductos agroindustriales, aumentando así su impacto potencial.

Próximos pasos

El grupo de investigación planea realizar un análisis de ciclo de vida completo para evaluar el impacto ambiental del sistema, además de ensayos experimentales propios que permitan validar la simulación. Según apunta Gutiérrez Ortiz:

“El gran valor de este proceso es que combina innovación tecnológica, sostenibilidad y viabilidad económica, abriendo nuevas vías para el uso del hidrógeno como pilar de la transición energética”.

Este trabajo ha contado con la financiación de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía y fondos propios de la Universidad de Sevilla, consolidando la investigación andaluza en el ámbito de las energías limpias y el aprovechamiento de residuos.