Un equipo del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) desarrolló un método electroquímico que permite extraer hidrógeno de alta pureza a partir de amoníaco utilizando temperaturas considerablemente menores que las requeridas por los procesos convencionales. La innovación aborda uno de los principales obstáculos para ampliar el uso del hidrógeno: cómo almacenarlo, transportarlo y recuperarlo de manera eficiente allí donde se necesita.

El avance, publicado en la revista científica Nature, combina electricidad, reacciones químicas y una membrana selectiva de paladio para liberar el hidrógeno contenido en el amoníaco y separarlo simultáneamente del nitrógeno y de otros componentes. El sistema fue desarrollado por investigadores del MIT y utiliza un catalizador de rutenio y cesio para favorecer la deshidrogenación del amoníaco.

La importancia de la investigación está relacionada con una dificultad básica del hidrógeno. Aunque puede producir energía sin generar dióxido de carbono durante su utilización en una celda de combustible —donde el producto final es principalmente agua—, el gas es muy liviano y tiene una baja densidad energética por volumen, por lo que almacenarlo y trasladarlo resulta técnicamente complejo. El MIT lleva años investigando precisamente cómo superar ese obstáculo.

El amoníaco como vehículo para transportar hidrógeno

Una de las soluciones estudiadas consiste en utilizar el amoníaco (NH₃) como portador químico de hidrógeno. A diferencia del hidrógeno gaseoso, el amoníaco ya dispone de una infraestructura industrial internacional para su producción, almacenamiento y transporte, y puede manejarse en forma líquida bajo condiciones mucho más conocidas por la industria.

El problema aparece cuando se necesita recuperar nuevamente el hidrógeno. El procedimiento convencional, conocido como craqueo del amoníaco, normalmente requiere temperaturas superiores a 500 °C para alcanzar tasas elevadas de reacción. Además, produce una mezcla de hidrógeno, nitrógeno y amoníaco que posteriormente debe ser purificada. Ese paso adicional consume energía y complica el proceso.

El nuevo sistema del MIT puede operar aproximadamente entre 200 °C y 300 °C, reduciendo de manera considerable la temperatura necesaria. Pero el avance no consiste solamente en utilizar menos calor: la tecnología consigue extraer el hidrógeno y separarlo durante el propio proceso, evitando una etapa posterior de purificación.

Una membrana que funciona como filtro molecular

La pieza central del dispositivo es una membrana de paladio capaz de transportar selectivamente hidrógeno y bloquear el paso de otros componentes. El proceso combina esa membrana con un electrodo generador de hidrógeno y un electrolito de hidróxido fundido.

Cuando el amoníaco se descompone mediante el catalizador, el hidrógeno liberado llega hasta la membrana. Allí, una diferencia electroquímica impulsa el paso del hidrógeno hacia el otro lado. Para atravesar el sistema, las moléculas se separan temporalmente en protones y electrones; posteriormente vuelven a combinarse para formar hidrógeno gaseoso de alta pureza.

El mecanismo tiene además una consecuencia importante: al retirar continuamente el hidrógeno producido, el sistema favorece la propia reacción de deshidrogenación. Esto permite que el proceso avance con menores temperaturas y, potencialmente, con un menor gasto energético.

La tecnología también fue probada con otro portador

Los investigadores no limitaron las pruebas al amoníaco. También demostraron el funcionamiento del concepto utilizando metilciclohexano, un compuesto perteneciente al grupo de los llamados portadores orgánicos líquidos de hidrógeno, conocidos internacionalmente como LOHC.

Estos materiales pueden cargarse con hidrógeno y transportarse en estado líquido para después liberar el gas en el lugar donde será utilizado. La posibilidad de aplicar el mismo principio electroquímico a diferentes portadores amplía el potencial de la tecnología.

¿Podría llegar a los automóviles, barcos e industrias?

Los investigadores consideran que el sistema podría tener aplicaciones en automóviles, autobuses y embarcaciones, además de sectores industriales que necesitan hidrógeno de elevada pureza.

Entre ellos se encuentra la fabricación de semiconductores, donde el hidrógeno interviene en diferentes etapas de producción. También podría ser relevante para instalaciones que necesiten disponer del gas sin depender de un suministro directo de hidrógeno gaseoso.

Esto no significa que los vehículos impulsados por hidrógeno estén a punto de reemplazar a los sistemas actuales. La tecnología todavía debe superar desafíos de escala, costos, durabilidad e infraestructura antes de convertirse en una solución comercial ampliamente disponible.

El transporte sigue siendo uno de los grandes desafíos

El MIT ya había estudiado este problema desde otra perspectiva. En julio de 2026, investigadores del MIT Energy Initiative presentaron HyCAT, Hydrogen Carrier Analysis Tool, una herramienta destinada a comparar costos y emisiones de diferentes alternativas para transportar hidrógeno.

Los investigadores concluyeron que no existe un único método que sea el más conveniente para todos los lugares y circunstancias. La distancia, la infraestructura disponible, el tipo de portador y las emisiones asociadas pueden modificar completamente la conveniencia económica y ambiental de una alternativa.

Ese análisis ayuda a entender por qué el nuevo trabajo sobre amoníaco es relevante: si el hidrógeno puede transportarse de manera más sencilla en forma de un compuesto químico y después recuperarse eficientemente en destino, podría reducirse una de las barreras logísticas de una eventual economía mundial basada en este combustible.

El costo del paladio sigue siendo un desafío

La investigación todavía enfrenta obstáculos. El paladio es un metal costoso, y utilizar grandes cantidades podría elevar demasiado el precio de un sistema diseñado para operar a escala industrial.

Por esa razón, el equipo trabaja en reducir la cantidad de paladio necesaria para fabricar la membrana y en ampliar el sistema para comprobar cómo funciona en condiciones de mayor producción. También busca aplicar la estrategia a otras reacciones de deshidrogenación.

El contexto internacional muestra además que el hidrógeno continúa enfrentando una contradicción: existe un fuerte interés en utilizarlo para reducir emisiones en sectores difíciles de electrificar, pero sus costos de producción, transporte y almacenamiento todavía limitan su expansión. Un informe difundido recientemente por el Hydrogen Council situó en más de US$130.000 millones las inversiones comprometidas globalmente en proyectos de hidrógeno limpio, aunque también señaló problemas de costos y demanda.

Una tecnología que podría cambiar la logística del hidrógeno

El nuevo desarrollo del MIT no convierte por sí solo al hidrógeno en un combustible económicamente competitivo. Su importancia está en atacar un problema concreto: cómo transportar el hidrógeno de manera práctica y después recuperarlo con menos energía y sin añadir una etapa adicional de purificación.

Si las investigaciones posteriores consiguen reducir el costo de las membranas, aumentar la escala y demostrar una operación estable durante largos períodos, la tecnología podría convertirse en una pieza de una futura cadena energética basada en hidrógeno.

El desafío energético del futuro no consiste únicamente en producir hidrógeno limpio. También será necesario llevarlo desde los lugares donde puede producirse de manera eficiente hasta los centros donde será consumido. El avance del MIT apunta precisamente a ese punto intermedio: utilizar una sustancia ya conocida y transportable, como el amoníaco, para llevar el hidrógeno y recuperarlo posteriormente de una forma más eficiente.

Foto: MIT / Christine Daniloff / Infobae