En julio de 2026, Evonik inauguró oficialmente su planta piloto de producción de membranas de intercambio aniónico (AEM) en Marl, Alemania, comenzando la producción de las membranas de alto rendimiento DURAION®. Con una capacidad anual capaz de soportar hasta 2,5 GW de instalaciones de electrolizadores, equivalente a una cuarta parte de la capacidad total de electrólisis planificada por Alemania para 2030, esta membrana está diseñada específicamente para condiciones de alta densidad de corriente y alta presión, y se fabrica sin PFAS. Evonik también estableció un centro AEM en Shanghái para probar soluciones de integración de membranas con clientes en condiciones operativas reales. El fabricante estadounidense de electrolizadores AEM Power to Hydrogen (P2H2) fue nombrado Pionero Tecnológico 2026 por el Foro Económico Mundial. Su diseño de electrolizador AEM tiene como objetivo reducir el coste de producción de hidrógeno verde hasta en un 65 %. P2H2 está desplegando un sistema a escala comercial en el puerto de Amberes-Brujas en Bélgica, mientras construye un electrolizador AEM de 0,5 MW para el proyecto PYROCO2 de la UE. En mayo de 2026, Enapter lanzó su nuevo Stack 250, que produce alrededor de 100 kg de hidrógeno de alta pureza por día por pila. El diseño modular permite escalar los sistemas de electrolizadores AEM hasta 100 MW o incluso gigavatios, y la pila es totalmente compatible con sistemas de electrólisis alcalina. Según la Agencia Internacional de Energía, el precio medio mundial de los electrolizadores AEM en 2025 fue de aproximadamente 2864 USD/kW. Con la producción en masa de la membrana de Evonik, se espera que este precio baje de 2200 USD/kW para finales de 2026, como resultado directo de la capacidad de los electrolizadores AEM para usar catalizadores de metales no preciosos, lo que reduce significativamente los costos de inversión totales del sistema.
En 2026, surgió una gran cantidad de trabajos académicos de alta calidad en el campo de los electrolizadores AEM, que abarcan materiales de membrana, catalizadores e ingeniería de dispositivos. Los siguientes cinco artículos representativos, publicados en Advanced Materials, Journal of Materials Chemistry A, Energy & Environmental Science, una revisión de Materials y una revisión de ScienceDirect, amplían los límites de rendimiento y estabilidad de los electrolizadores AEM desde diferentes perspectivas.
El área de Materiales Avanzados se centra en el funcionamiento estable a largo plazo de los electrolizadores AEM a densidades de corriente del orden de los amperios. Mediante la regulación a escala atómica, resuelve los principales obstáculos, como la delaminación de la capa catalítica y la rápida degradación del rendimiento bajo altas corrientes, abordando directamente el problema crucial de la transición de los electrolizadores AEM del laboratorio a la aplicación industrial.
La revista Journal of Materials Chemistry A informa sobre una membrana de intercambio aniónico reforzada con copolímero de cicloolefina (COC). Esta membrana alcanza una densidad de corriente de 2,24 A cm⁻² a 1,8 V y una conductividad de hidróxido de 127 mS cm⁻¹ a 80 °C. Esta membrana compuesta se evalúa como un nuevo material AEM que combina alta conductividad, estabilidad química y potencial para una producción a gran escala de bajo costo.
La revista Energy & Environmental Science revela una nueva vía, más allá de la reacción tradicional de evolución de oxígeno (OER), mediante el acoplamiento directo de radicales OO, que permite el funcionamiento estable de electrolizadores AEM a densidades de corriente del orden de los amperios. Esto proporciona un marco teórico completamente nuevo para el diseño de catalizadores OER de metales no preciosos, lo que contribuye a reducir la dependencia de los metales del grupo del platino y, por consiguiente, a disminuir la presión del reciclaje de metales preciosos .
La revisión publicada en Materials examina sistemáticamente los avances en materiales de electrodos para las tecnologías de electrólisis ALK, PEM, SOEC y AEM desde 2021 hasta 2025. Se centra en el estado actual de la aplicación de catalizadores de metales no preciosos tanto en el ánodo como en el cátodo de los electrolizadores AEM y en cómo la optimización de la estructura del electrodo mejora la eficiencia del sistema.
La revisión de ScienceDirect resume exhaustivamente el estado actual de la técnica en pilas de electrólisis de agua AEM, abarcando pilas con potencias que van desde 0,1 a 2,5 kW en investigación académica hasta aproximadamente 2,5 kW a 5 MW en aplicaciones industriales. Proporciona una comparación detallada de los efectos de parámetros como los electrocatalizadores, las capas de transporte porosas, la temperatura y la composición del electrolito en el rendimiento y la estabilidad de la pila.
Polímero aglutinante no iónico: Siemens Energy desarrolló electrodos para electrolizadores AEM utilizando un aglutinante no iónico y libre de flúor. El electrodo hidrofóbico expulsa el electrolito líquido de los canales de transporte, reduciendo la presión de sobresaturación de hidrógeno. A 2 A cm⁻², la permeación de hidrógeno se reduce al 0,8 %, y el sobrepotencial es 40 mV menor que el de los ionómeros aniónicos tradicionales. El cátodo no iónico se mantiene estable durante más de 1000 horas de funcionamiento, lo que augura una nueva generación de electrodos duraderos para electrolizadores AEM.
Membrana de poli(trifenil alquilo) reticulada: Una membrana de intercambio aniónico (AEM) reticulada no iónica con cadenas laterales dicatiónicas alcanzó una conductividad de 141,9 mS cm(-1) a 80 °C y retuvo el 90,9 % de su conductividad inicial después de 1600 horas de inmersión en álcali fuerte a 60 °C. Mediante el diseño sinérgico de la reticulación no iónica y las cadenas laterales dicatiónicas, este estudio mejora significativamente la estabilidad química de la AEM en entornos alcalinos.
Durabilidad y degradación de las membranas AEM: Esta revisión analiza sistemáticamente los mecanismos de degradación de las membranas en los electrolizadores AEM, incluyendo la degradación quimio-mecánica de la cadena principal del polímero, la degradación de los grupos de cabeza de amonio cuaternario causada por el ataque de radicales hidroxilo y la hinchazón de la membrana. Los productos de degradación química contaminan la capa catalítica y provocan una pérdida de rendimiento. El estudio proporciona un mapa claro de los mecanismos de fallo para prolongar la vida útil de los electrolizadores AEM.
Diseño y evaluación de un electrolizador AEM: Esta investigación desarrolló un novedoso electrolizador AEM poroso de doble capa que utiliza dos capas apiladas de malla de níquel con diferentes porosidades como ánodo , optimizado mediante el método Taguchi. Este diseño, que se diferencia de las configuraciones convencionales, mejora la eficiencia de transferencia de masa y proporciona una base de diseño cuantitativa para la ampliación a escala industrial de los electrolizadores AEM.
Se presentan nanohojas de heteroestructura Fe3O4/Co3S4 codopadas con Ni y Mn, que presentan actividad catalítica tanto para la evolución de oxígeno como de hidrógeno. A densidades de corriente de grado industrial, el diseño de catalizadores bifuncionales de metales no preciosos reduce significativamente el consumo de metales del grupo del platino, aliviando considerablemente la carga del reciclaje de metales preciosos. Asimismo, reduce la complejidad de la recuperación de titanio y níquel ; los catalizadores a base de níquel y los electrodos de malla de níquel pueden reciclarse directamente tras su desmantelamiento, mientras que las placas bipolares de titanio también poseen una buena reciclabilidad.
Diseño de la capa catódica: Mediante análisis cinéticos, este estudio establece principios generales de diseño para catalizadores y capas catódicas en electrolizadores AEM, analizando sistemáticamente las relaciones estructura-rendimiento. Cubre la brecha metodológica entre el desarrollo de materiales catalizadores y el diseño de ingeniería de electrodos, proporcionando objetivos claros para el diseño cuantitativo de cátodos AEM.
El proyecto Smart Hydrogen Hub del Puerto de Rotterdam ha seleccionado el AEM Nexus 2500 de Enapter como su tecnología de electrólisis principal. Este sistema es un electrolizador AEM multicore de 2,5 MW diseñado para aplicaciones industriales. Su arquitectura modular permite una expansión gradual de la capacidad y un funcionamiento flexible en condiciones de energía renovable fluctuantes. Ubicado en el distrito M4H (Merwe-Vierhavens), una zona en proceso de reurbanización como centro de innovación, el proyecto es desarrollado conjuntamente por Platform Zero, Adsensys, el Puerto de Rotterdam, InnovationQuarter y otros socios público-privados. Demostrará la integración de la generación de energía fotovoltaica, el almacenamiento de energía, la producción de hidrógeno, la certificación y el uso local en un único sistema energético flexible para aplicaciones industriales, de transporte y marítimas. Según fuentes del proyecto, el sistema de electrolizador AEM produce directamente hidrógeno de alta pureza a 35 bares, eliminando el consumo energético de la compresión adicional. El consumo eléctrico total del sistema es de aproximadamente 4,2 kWh/Nm³ y funciona de forma estable en un rango de carga del 20 % al 125 %. La experiencia de este proyecto de demostración muestra que la velocidad de respuesta de los electrolizadores AEM ante fluctuaciones de potencia es comparable a la de los PEM , y dado que se utilizan electrodos a base de níquel, los costes de operación y mantenimiento son significativamente inferiores a los de los sistemas que contienen metales del grupo del platino. Estos datos operativos reales proporcionan una base fiable para el despliegue a gran escala de electrolizadores AEM en puertos y parques industriales.
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