La industria del hidrógeno verde enfrenta desde hace años un desafío estructural: el alto costo de los electrolizadores, especialmente los de membrana de intercambio protónico (PEM), cuyo uso de iridio y otros metales preciosos encarece significativamente el gasto de capital (CapEx).
Sin embargo, dos desarrollos tecnológicos recientes están demostrando que es posible reducir drásticamente la carga de iridio sin comprometer el rendimiento, y que las membranas de intercambio aniónico (AEM) pueden operar a escala comercial con materiales de bajo costo.
Smoltek Hydrogen y Heraeus Precious Metals lograron producir hidrógeno con solo 0,1 mg de iridio por cm² en electrolizadores PEM, una reducción del 95% frente a los 2 mg/cm² típicos.
Paralelamente, Power to Hydrogen (P2H2) comenzó a instalar en el Puerto de Amberes-Brujas un sistema AEM de 500 kW que reemplaza los metales preciosos por acero y níquel, con una reducción de CapEx de hasta el 65%.
Ambas innovaciones apuntan a un mismo objetivo: hacer que el hidrógeno renovable sea competitivo a gran escala.
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Smoltek y Heraeus: el iridio bajo mínimos históricos
La alianza entre Smoltek Hydrogen, filial de la sueca Smoltek Nanotech Holding AB, y el gigante alemán Heraeus Precious Metals dio un paso clave en la optimización de los electrodos de transporte poroso (PTE) para electrolizadores PEM.
En enero de 2025, Smoltek logró producir hidrógeno con una carga de iridio de solo 0,1 mg/cm² en una prueba de durabilidad de 250 horas, un hito que ninguna otra empresa había alcanzado. Esta cifra supone una reducción del 95% respecto a los niveles convencionales, que suelen rondar los 2 mg/cm².
La colaboración estratégica entre ambas compañías, anunciada en febrero de 2025 y ampliada en agosto de 2026, busca ir más allá: aplicar el catalizador de rutenio-iridio de Heraeus sobre la nanoestructura patentada de Smoltek para reducir aún más el contenido de iridio.
Fabian Wenger, director de I+D de Smoltek Hydrogen, explicó: «Nuestra capa nanoestructurada ofrece una capacidad única para maximizar las propiedades de transporte de carga y masa en un espesor de solo unas pocas micras. Al optimizar esta arquitectura de catalizador, podemos mantener una alta eficiencia del electrolizador y reducir simultáneamente la cantidad de iridio necesaria por debajo de 0,1 mg/cm²».
El siguiente paso, previsto para el otoño de este año, es una prueba de durabilidad de 3.000 horas en condiciones operativas reales, que estará a cargo de Heraeus.
Christian Gebauer, responsable de Innovación en la División de Sistemas de Hidrógeno de Heraeus, señaló: «Esperamos iniciar esta extensa campaña de pruebas y proporcionar el análisis de materiales necesario para validar esta tecnología. Con nuestras capacidades, continuaremos apoyando todos los pasos hacia la industrialización de estos PTE de iridio ultrabajo».
Este desarrollo aborda directamente uno de los principales cuellos de botella para el escalado de la electrólisis PEM: el alto costo del iridio, un metal cuyo precio ha superado los 5.000 dólares por onza en los últimos años debido a su escasez y a la creciente demanda.
Power to Hydrogen: el AEM da el salto a la escala industrial
Mientras Smoltek y Heraeus optimizan la química del PEM, Power to Hydrogen (P2H2) apuesta por una vía complementaria: la electrólisis con membrana de intercambio aniónico (AEM).
La empresa estadounidense, con sede en Ohio, entregó y comenzó a instalar en el Puerto de Amberes-Brujas (Bélgica) un sistema electrolizador AEM de 500 kW que utiliza stacks de 250 kW, los más grandes del mundo en su categoría.
El sistema, que se espera entre en funcionamiento en septiembre de 2026, es el primer despliegue comercial de la serie M-Class de P2H2, diseñada para escalar hasta 25 MW en entornos industriales de alta demanda.
Una de sus ventajas diferenciales es que reemplaza los metales preciosos (como el iridio y el platino) por materiales de bajo costo como acero y níquel, lo que permite reducir el CapEx hasta 65% en comparación con los electrolizadores PEM equivalentes.
Además, el sistema está diseñado para operación dinámica con un tiempo de respuesta inferior a 50 milisegundos, lo que lo hace ideal para seguir la carga variable de fuentes renovables como la solar o la eólica.
Paul Matter, CEO de Power to Hydrogen, dijo: «Llevar nuestro sistema al Puerto de Amberes-Brujas es un paso tangible hacia el despliegue financiable: demuestra que podemos construir y enviar hardware listo para la industria, integrarlo en un sitio en funcionamiento y poner en marcha una plataforma AEM de clase megavatio diseñada para el seguimiento de carga renovable».
El proyecto cuenta con el respaldo del programa de innovación «Free Electrons», apoyado por empresas de servicios básicos (utilities)como American Electric Power (AEP), EDP, Eon, ESB, Origin Energy y CLP, varias de las cuales se han convertido en inversores de P2H2.
El hidrógeno producido se destinará inicialmente a Holthausen Clean Technology, un proveedor regional de gases industriales y camiones de hidrógeno, y se espera que el sistema genere ingresos comerciales en su primer año de operación.
Un ecosistema que avanza hacia la competitividad
Ambos desarrollos, aunque tecnológicamente distintos, comparten un mismo objetivo: reducir el CapEx de los electrolizadores para abaratar el hidrógeno verde.
Mientras la ruta PEM de Smoltek y Heraeus ataca el problema desde la reducción extrema del iridio, la ruta AEM de P2H2 elimina directamente los metales preciosos del proceso.
La combinación de ambas aproximaciones podría acelerar significativamente la curva de aprendizaje de la industria, tal como ha ocurrido en otros sectores como la energía solar o las baterías de litio.
El Puerto de Amberes-Brujas, uno de los mayores complejos industriales de Europa, se ha convertido en un banco de pruebas de estas tecnologías.
Rob Smeets, CEO del puerto, afirmó: «Al acoger el electrolizador AEM comercial de P2H2, damos otro paso concreto en el apoyo a la demostración de tecnologías escalables y flexibles en Europa que son necesarias para la transición energética. Es a través de estas alianzas como aceleramos el cambio hacia un futuro europeo resiliente y fuerte».
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