Un estudio de la UDC propone generar hidrógeno verde a bordo de buques metaneros a partir del calor residual de sus motores

Un equipo de investigación de la Universidade da Coruña ha desarrollado un sistema que permite obtener y almacenar hidrógeno verde en buques metaneros aprovechando el calor residual generado por los motores durante la navegación. Una solución que no solo reduce el desperdicio energético, sino que también ofrece una alternativa sostenible para la industria marítima.

El estudio titulado «Thermo-economic analysis of green hydrogen production onboard LNG carriers through solid oxide electrolysis powered by organic Rankine cycles» fue publicado recientemente en Applied Energy, una de las revistas científicas más prestigiosas en el campo de la ingeniería energética, con factor de impacto Q1. La investigación ha sido realizada por Doha Elrhoul, investigadora en formación del grupo de Ingeniería Energética (INGEN) del Centro de Investigación en Tecnologías Navales e Industriales (CITENI), junto a sus directores de tesis, Manuel Naveiro y Manuel Romero, profesores de la Escuela Técnica Superior de Náutica y Máquinas (ETSNM) de la Universidade da Coruña. Además, contó con la colaboración internacional de Thomas A. Adams II, profesor de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU).

TRANSFORMACIÓN DEL CALOR RESIDUAL EN ENERGÍA LIMPIA QUE SE PUEDE ALMACENAR

Los buques metaneros transportan gas natural licuado (LNG) a temperaturas extremadamente bajas (-160 °C). Sin embargo, debido a la transferencia de calor con el entorno, parte del gas se vaporiza, generando lo que se conoce como boil-off gas (BOG). Este gas, que debe ser extraído de los tanques para evitar que la presión aumente, se reutiliza como combustible que alimenta los sistemas de propulsión y generación de energía eléctrica del buque.

El estudio propone que el excedente de energía calorífica pueda emplearse también para producir energía limpia a bordo y almacenarla en forma de hidrógeno verde.  Plantea la posibilidad de aprovechar el calor residual proveniente de la operación del motor mediante un proceso conocido como ciclo orgánico de Rankine (ORC), que convierte el calor en electricidad. La electricidad generada alimenta un proceso de electrólisis, mediante el cual electrolizadores de óxido sólido (SOEC) separan las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno, produciendo de esta manera hidrógeno verde sin emisiones contaminantes.

Además, para mejorar la eficiencia, el equipo de investigación de la UDC ha optimizado el proceso aplicando dos niveles de presión al ORC, en lugar de uno solo. Esta novedad permite extraer más energía del calor residual y generar un 15 % más de electricidad. Como resultado, se consigue una mayor producción de hidrógeno verde con los mismos recursos energéticos.

UN AVANCE SIGNIFICATIVO EN LA DESCARBONIZACIÓN DEL TRANSPORTE MARÍTIMO

El estudio tiene un gran potencial para transformar la industria marítima, ya que esta solución no solo optimiza la eficiencia energética de los buques, sino que también podría ser clave en la transición hacia un transporte marítimo más sostenible. La producción y el empleo de hidrógeno verde a bordo permitirían reducir las emisiones de dióxido de carbono en zonas de control de emisiones y almacenar energía de manera más eficiente.

A largo plazo, esta tecnología podría extenderse a otro tipo de embarcaciones y sectores industriales, e impulsar así el desarrollo de una economía basada en el hidrógeno para contribuir a la descarbonización del transporte.

*Imagen: El equipo de investigación formado por Doha Elrhoul (UDC), Manuel Naveiro (UDC) , Manuel Romero (UDC) e Thomas A. Adams II (NTNU), autores del artículo: «Thermo-economic analysis of green hydrogen production onboard LNG carriers through solid oxide electrolysis powered by organic Rankine cycles» publicado en Applied Energy.

**Referencia: Thermo-economic analysis of green hydrogen production onboard LNG carriers through solid oxide electrolysis powered by organic Rankine cycles by Doha Elrhoul, Manuel Naveiro, Manuel Romero Gómez, Thomas A. Adams II. Applied Energy, 2025, Vol. 30, 124996, https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2024.124996