Combustible para vehículos en combinación con pilas de combustible . Para producir gas hidrógeno de forma neutra para el clima, se añaden bacterias a los residuos forestales o domésticos, utilizando un método similar a la producción de biogás.
Un problema con este método de producción es que el intercambio de hidrógeno es bajo, es decir, las materias primas generan poco gas hidrógeno. Ahora, por primera vez, los investigadores han estudiado una bacteria recientemente descubierta que produce el doble de gas hidrógeno que las bacterias actualmente utilizadas.
Los resultados muestran cómo, cuándo y por qué la bacteria puede realizar su excelente trabajo y aumentar las posibilidades de producción biológica competitiva de gas hidrógeno.
Hay tres explicaciones importantes de por qué esta bacteria, llamada Caldicellulosiruptor saccharolyticus, produce más gas hidrógeno que otras. Una es que se ha adaptado a un entorno de baja energía, lo que le ha llevado a desarrollar sistemas de transporte eficaces para los carbohidratos y la capacidad de descomponer partes inaccesibles de las plantas con la ayuda de enzimas. Esto a su vez significa que produce más gas hidrógeno.
La segunda explicación es que puede soportar temperaturas de crecimiento más altas que muchas otras bacterias. Cuanto más alta sea la temperatura, más gas hidrógeno se puede formar», resume Karin Willquist, estudiante de doctorado en Microbiología aplicada en la Universidad de Lund . Próximamente presentará una tesis sobre el tema.
La tercera explicación es que la bacteria CS todavía puede producir gas hidrógeno incluso en condiciones difíciles, por ejemplo, una alta presión parcial de hidrógeno, que es necesaria para que la producción biológica de gas hidrógeno sea financieramente viable.
Por otro lado, a la bacteria no le gustan las altas concentraciones de sal o hidrógeno gaseoso. Éstas afectan a las moléculas de señalización de la bacteria y, a su vez, al metabolismo de tal manera que produce menos gas hidrógeno.
«Pero es posible dirigir el proceso para que las concentraciones de sal y de hidrógeno no se vuelvan demasiado altas», señala Karin Willquist.
Cuando el hidrógeno se utiliza como portador de energía, por ejemplo en los motores de los automóviles, el agua es el único subproducto. Sin embargo, dado que la producción de gas hidrógeno en sí, si se lleva a cabo mediante un método convencional, consume grandes cantidades de energía, el gas hidrógeno sigue siendo un vector energético poco respetuoso con el medio ambiente.
El reformado del metano o la electrólisis del agua son actualmente las formas más comunes de producir gas hidrógeno. Sin embargo, el gas metano no es renovable y su uso provoca un aumento de las emisiones de dióxido de carbono. La electrólisis requiere energía, generalmente adquirida a partir de combustibles fósiles, pero a veces también de wind o potencia solar. El gas hidrógeno también puede generarse a partir de la energía eólica, que es una alternativa respetuosa con el medio ambiente, incluso si la energía eólica es controvertida por otras razones.
«Si el gas hidrógeno se produce a partir de biomasa, no hay adición de dióxido de carbono porque el dióxido de carbono formado en la producción es el mismo que es absorbido de la atmósfera por las plantas que se utilizan. El biogás probablemente complementará al biogás en el futuro», predice Karin Willquist.
Hoy en día hay coches que funcionan con gas hidrógeno, como el Honda FCX, aunque sean pocos. La razón de ello es que la producción de gas hidrógeno es demasiado cara y no existe una infraestructura de hidrógeno que funcione.
«Un primer paso hacia una sociedad del gas hidrógeno podría ser mezclar gas hidrógeno con gas metano y utilizar la infraestructura de gas metano existente. Los autobuses de Malmö, por ejemplo, funcionan con una mezcla de gas hidrógeno y gas metano», dice Karin Willquist.
Caldicellulosiruptor saccharolyticus fue aislado por primera vez en 1987 en una fuente termal en Nueva Zelanda. Es sólo recientemente que los investigadores han comenzado a darse cuenta del potencial de la bacteria.
