El hidrógeno sufre el clásico problema del huevo y la gallina: no hay suficiente demanda para convencer a los proveedores de participar en el juego, y no hay suficiente oferta para facilitar una demanda suficiente.
Una startup cree que tiene una solución para ambas partes.
Celadyne, con sede en Chicago, ha desarrollado un recubrimiento de nanopartículas que se puede aplicar a las membranas de electrolizadores y pilas de combustible existentes. El material podría mejorar drásticamente la durabilidad de los diseños de pilas de combustible existentes y al mismo tiempo mejorar la eficiencia de la producción de hidrógeno entre un 15% y un 20%, afirmó Gary Ong, fundador y director ejecutivo de la empresa.
Celadyne recaudó recientemente una ronda inicial de $ 4,5 millones, según supo en exclusiva TechCrunch. La ronda estuvo liderada por Dynamo Ventures y Maniv con la participación de EPS Ventures. Los fondos se utilizarán para fabricar más material para que la empresa pueda realizar más pruebas para demostrar su durabilidad y eficiencia.
Mientras Ong trabajaba en sus primeros planes de negocios, escuchó a algunos expertos que abogaban por abordar primero el lado de la demanda, mientras que otros abogaban por el lado de la oferta.
«La verdad del asunto es que en realidad son ambas cosas», dijo Ong a TechCrunch. «Creemos que el hidrógeno es necesario para la descarbonización industrial, y estamos realmente preocupados de que todos los demás estén abordando un lado del problema, no el otro».
Para fabricar hidrógeno y utilizarlo, los ingenieros ejecutan la misma reacción química básica en una dirección u otra. Ejecútelo en una dirección y utilizará electricidad para producir hidrógeno y oxígeno a partir del agua. Esto se conoce como electrolizador. Si lo hace en sentido contrario, producirá electricidad y agua a partir de hidrógeno y oxígeno. Esto se conoce como pila de combustible. Las pilas de combustible y los electrolizadores tienen ajustes para ayudarles a ejecutar la mitad del ciclo de manera más eficiente, pero en el fondo, son esencialmente el mismo diseño.
En ambos, existe el riesgo de que el hidrógeno se arrastre a través de la membrana de intercambio de protones (PEM) que separa un lado del otro. Si el hidrógeno se cruza, reduce la durabilidad de las pilas de combustible y puede crear condiciones peligrosas en los electrolizadores.
Dado que la membrana todavía necesita ser permeable al hidrógeno, los científicos no pueden bloquear los protones por completo. En lugar de ello, intentan reducir el ritmo de cruce. Por lo general, eso significa aumentar el espesor de la membrana. Desafortunadamente, las membranas más gruesas restan eficiencia al sistema y no resuelven totalmente los desafíos de durabilidad que enfrentan las celdas de combustible. Dado que producir hidrógeno no es barato, cada pedacito cuenta.
Celadyne dice que su tecnología permite membranas más delgadas. Según una patente presentada por la empresa, las membranas están recubiertas con un óxido metálico cristalino, similar al óxido de titanio. Para fabricar el material terminado, Celadyne inserta un paso en el proceso tradicional rollo a rollo para la producción de membranas. «El resto se conserva», dijo Ong. Eso debería ayudar a reducir los costos generales de producción.
Una muestra de la membrana de Celadyne se encuentra dentro de una vitrina en el laboratorio de la empresa. Créditos de imagen: Celadino
La Ley de Reducción de la Inflación proporciona un crédito fiscal para la producción de hidrógeno verde de 3 dólares por kilogramo de hidrógeno y, al usarlo, el recubrimiento de Celadyne puede reducir el costo de producción de hidrógeno a 1 dólar por kilogramo en la actualidad, dijo Ong. Se trata de un coste con el que muchos creen que el hidrógeno será competitivo con los combustibles fósiles para una serie de aplicaciones.
Ong dijo que Celadyne está en conversaciones con empresas automotrices y les ha enviado materiales de membrana para su validación. (Toyota no es un inversor, pero sí asesoró a la startup como parte del programa Sputnik Accelerator). Celadyne también firmó un acuerdo con un socio de red en el noreste para un proyecto de electrolizador.
Inicialmente, la startup venderá materiales de membranas a empresas automotrices y de camiones para utilizarlos en sus celdas de combustible. Con los ingresos de esas ventas, planea comenzar a construir electrolizadores en el rango de 1MW a 10MW y luego venderlos a empresas de servicios públicos y de petróleo y gas.
El modelo de negocio de Celadyne aborda inteligentemente ambos lados del problema del huevo y la gallina, aunque su éxito en cualquiera de ellos dependerá en gran medida de su capacidad para escalar la producción de su recubrimiento de nanopartículas. La compañía tiene mucho trabajo por delante: abordar ambos lados del mercado, especialmente uno que está tan subdesarrollado como el hidrógeno, es un gran desafío para una startup en etapa inicial. Por otra parte, las startups no tienen éxito si apuntan bajo.