La Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA), en colaboración con la Oficina Europea de Patentes, analizan la evolución de las patentes registradas en tecnologías clave en el campo de los electrolizadores.
La electrólisis del agua, utilizando electricidad renovable, es la opción sostenible para producir hidrógeno verde como un atractivo vector de energía bajo en carbono para muchas industrias. Según IRENA, los costes de inversión para las plantas de electrolizadores pueden reducirse en un 40% a corto plazo y en un 80% a largo plazo, a través de estrategias clave como el diseño y la construcción. Así pues, una rápida reducción en los costes del sistema de electrolizadores, gracias al desarrollo de innovaciones tecnológicas, es crucial para responder a la creciente demanda de hidrógeno a base de energías renovables.
Según los datos recogidos en el informe, de 2005 a 2020 se publicaron en todo el mundo un total de 10.894 familias de patentes relacionadas con la electrólisis del agua, con un aumento anual promedio del 18%. En 2016, el número de patentes relacionadas con la electrólisis del agua superó el número de patentes relacionadas con fuentes de hidrógeno sólidas o líquidas a base de carbón y petróleo. En particular, TOSHIBA, PANASONIC y HONDA (Japón), CEA (Francia) y SIEMENS (Alemania) fueron los principales solicitantes a lo largo de la serie a nivel global.
Este informe examina las tendencias de patentes y estadísticas en electrolizadores, profundizando en las piezas y los componentes que están recibiendo mayor atención. En primer lugar, se ha observado la presencia de materiales escasos como barrera importante para el coste y la difusión de los electrolizadores y, por lo tanto, se señala la necesidad de buscar una solución innovadora para reemplazar dichos materiales. Por ejemplo, mediante el uso de materiales no nobles, tal y como se viene observando desde 2015 con el aumento constante en las patentes internacionales que cubren metales no nobles. En segundo lugar, se está prestando gran atención a la búsqueda de condiciones óptimas de funcionamiento y estructura del electrolizador para aumentar la producción eficiente de hidrógeno. En tercer lugar, en la búsqueda de un aumento simultáneo en el rendimiento tecnológico y la durabilidad, la actividad de patentes se está moviendo hacia las membranas separadoras de polímeros. El espesor de la membrana presente en los electrolizadores permite un aumento de la eficiencia, lo que a su vez permite una reducción en el consumo de electricidad. El análisis de las patentes internacionales en membranas poliméricas (orgánicas y más delgadas), muestra un rápido aumento después de 2010. Por último, la fotoelectrólisis puede hacer que los electrolizadores sean más competitivos en costes que si son suministrados mediante electricidad de origen fósil. Según el estudio, la fotoelectrólisis es un área emergente de patentes donde muchas universidades a nivel mundial están centrándose en el desarrollo de nuevos inventos para dividir agua usando la luz (del sol) como fuente de energía.
