Hidrógeno sostenible a partir de biomasa lignocelulósica: conectando innovaciones tecnológicas, marcos políticos y...

Área de la Ciencia:

• Energía Sostenible; Conversión de Biomasa; Economía del Hidrógeno

Sus antecedentes:

• La biomasa lignocelulósica (LB) es una fuente sostenible para la producción de hidrógeno neutro en carbono.
• La recalcitrancia de la biomasa, la eficiencia del proceso y la alineación de las políticas son desafíos clave.
• Una economía del hidrógeno con cero emisiones netas requiere estrategias viables de conversión de LB en hidrógeno.

Objetivo del estudio:

• Analizar críticamente las vías termoquímicas y biotecnológicas para la conversión de LB en hidrógeno.
• Integrar la evaluación tecno-económica (TEA) y la evaluación del ciclo de vida (LCA) para estrategias viables.
• Conectar las innovaciones tecnológicas con los marcos políticos para escalar una economía del hidrógeno.

Principales métodos:

• Evaluación tecno-económica (TEA) de gasificación, fermentación oscura, pirólisis y foto-fermentación.
• Evaluación del ciclo de vida (LCA) para evaluar los impactos ambientales.
• Revisión de innovaciones en ingeniería genética, aprendizaje automático y blockchain para biorrefinerías.

Principales resultados:

• La gasificación (TRL 8-9) es la más madura, produciendo hidrógeno a $1.4-2.2/kg.
• La fermentación oscura (TRL 5-6) produce 2.83 mol H2/mol hexosa con consorcios optimizados.
• Los sistemas híbridos reducen los costos a $1.8/kg.
• El LCA puede reducir las emisiones de carbono.

Conclusiones:

• La gasificación y la fermentación oscura optimizada presentan rutas rentables de producción de hidrógeno.
• Las innovaciones en biocatálisis, ingeniería de enzimas e IA pueden superar los cuellos de botella.
• Se propone un marco multidimensional para avanzar en una economía del hidrógeno sostenible, económicamente viable y respaldada por políticas.