Las pilas de combustible de hidrógeno permiten ampliar la autonomía de los drones frente a muchos sistemas basados únicamente en baterías y reducen los tiempos de parada entre vuelos. El verdadero desafío aparece cuando ese hidrógeno tiene que estar disponible en lugares donde no hay carreteras, red eléctrica ni infraestructura de repostaje. Una nueva tecnología, que se suma a alternativas como los drones solares de los que ya se ha hablado en esta página, se dispone a salvar este escollo. 

Transportar botellas de hidrógeno comprimido para el repostaje puede ser razonable en operaciones cortas o próximas a una base logística. Pero la situación cambia cuando la campaña se prolonga durante varios días y cuando el último tramo hasta la zona de operación debe hacerse a pie o con animales de carga. En ese contexto, cada cilindro de hidrógeno añade masa, volumen y complejidad a una logística que ya es difícil de por sí. Para ponerlo en perspectiva, el estándar en la industria gasista es una botella de hidrógeno de 50 litros a 200 bar. Esta botella que hará las veces de almacén en este contexto de repostaje de los 0,8 kg de hidrógeno que puede contener, además de voluminosa suele pesar del orden de 70 kg.

Para repostar completamente un dron con botellas no vale con conectar la botella almacén con la botella depósito del dron y esperar a que alcancen el equilibrio de presiones entre sí. Es necesario incorporar un compresor para que el depósito cilíndrico del dron cargue siempre a la máxima presión para asegurar su autonomía y no a la decreciente presión de equilibrio entre almacén y depósito tras cada repostaje.

La pregunta, por tanto, no es solo cómo hacer que el dron vuele más, sino cómo garantizar que pueda volver a despegar al día siguiente. Ahí es donde cobra sentido una solución portátil capaz de producir hidrógeno bajo demanda a partir de un líquido más fácil de transportar: el metanol. Y, si ese metanol es e-metanol producido con energía renovable, la solución puede ser además libre de emisiones, algo en lo que profundizaremos más adelante.

La propuesta consiste en cambiar la forma en que se lleva el combustible hasta la zona de operación. En lugar de transportar hidrógeno comprimido en botellas a alta presión, se desplaza metanol, un líquido a temperatura ambiente y más manejable desde el punto de vista logístico. Una vez allí, el propio sistema convierte ese metanol en el hidrógeno necesario para repostar el dron.

El metanol puede transformarse en hidrógeno por dos grandes vías: mediante procesos térmicos o mediante procesos electroquímicos.

1. Los procesos térmicos, como el reformado, son tecnologías más maduras y habituales en aplicaciones industriales, donde la gran escala permite compensar la complejidad de operar con temperaturas elevadas, integración térmica y etapas de purificación. Sin embargo, esas mismas características hacen que sean difíciles de trasladar a un equipo portátil.
2. La vía electroquímica plantea otro enfoque. En lugar de producir hidrógeno mediante calor, utiliza reacciones electroquímicas que pueden operar en condiciones más controlables y adaptarse mejor a sistemas compactos y modulares. Además, al separar el hidrógeno en el propio proceso, puede obtenerse un gas con una pureza adecuada para alimentar pilas de combustible, reduciendo las necesidades de tratamiento posterior respecto a los métodos térmicos.

Ese es el camino explorado por un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid y el CSIC, liderado por la profesora Teresa Leo Mena. El resultado es una invención orientada a producir hidrógeno a partir de metanol en entornos donde llevarlo comprimido resulta poco práctico. 

La invención combina dos equipos electroquímicos que trabajan de forma coordinada. El primero es una pila de combustible de metanol directo, que utiliza metanol y aire ambiente para generar electricidad y agua. El segundo es un electrolizador de metanol, que emplea esa electricidad para transformar una disolución de metanol y agua en hidrógeno. Ese hidrógeno se comprime después y se almacena en una botella que una vez llena se intercambiará con el depósito del dron vacío, de forma que se simultaneen las operaciones de vuelo y recarga.

Para que el conjunto funcione de manera flexible, un bus eléctrico interconecta la pila de combustible y el electrolizador con una pequeña batería de apoyo, un compresor y otros equipos auxiliares. Esta arquitectura permite arrancar el sistema, controlar cuánto hidrógeno se produce en cada momento y adaptar el funcionamiento a las necesidades de cada operación.

El diseño también admite apoyo externo. Por ejemplo, si en la zona de trabajo se dispone de un panel fotovoltaico portátil, esa energía puede utilizarse para complementar o sustituir parte de la electricidad generada por la pila de combustible de metanol. En ese caso, el consumo de metanol por cada kilogramo de hidrógeno producido puede reducirse.

La escala del sistema es precisamente una de sus claves. La idea no es desplegar una planta de hidrógeno en miniatura, sino integrar el equipo en un formato transportable, comparable al de un maletín o una mochila de hasta unos 20 kg. A esto habría que sumar el metanol necesario para la campaña, que dependerá del número de repostajes previstos y de si el sistema trabaja de forma completamente autónoma o con apoyo de una fuente externa, como un panel fotovoltaico portátil.

La diferencia principal está en el modo de transportar la energía. El hidrógeno comprimido obliga a mover recipientes diseñados para trabajar a alta presión. Son seguros cuando se emplean correctamente, pero añaden volumen, masa y requisitos específicos de manipulación. En una operación remota, esos condicionantes se vuelven especialmente importantes.

El metanol cambia esa ecuación porque es un líquido a temperatura ambiente. Eso permite almacenarlo en depósitos más sencillos y de unos pocos gramos, trasvasarlo con mayor facilidad y ajustar la cantidad transportada a la duración real de la campaña. En lugar de cargar con varias botellas de hidrógeno ya presurizadas, el equipo puede llevar un dispositivo portátil y el metanol necesario para producir el hidrógeno sobre el terreno.

La ventaja no es solo física, sino operativa. Si la misión se alarga, el sistema no necesita multiplicar necesariamente el número de cilindros de hidrógeno comprimido. La logística se organiza alrededor de un combustible líquido y de una producción bajo demanda, lo que puede simplificar las campañas en zonas donde cada kilogramo y cada bulto importan.

Esta solución tiene más sentido cuando coinciden tres condiciones: una demanda pequeña de hidrógeno, una operación de varios días y un acceso difícil al lugar de trabajo. No está pensada para sustituir a una hidrogenera ni para abastecer grandes consumos, sino para resolver situaciones en las que unos pocos cientos de gramos de hidrógeno al día pueden marcar la diferencia entre realizar una campaña con continuidad o depender de una logística muy pesada.

Un ejemplo claro son los drones de pila de combustible empleados en inspección de infraestructuras, vigilancia ambiental, cartografía, seguimiento de fauna o misiones de búsqueda y rescate. En este tipo de aplicaciones, el dron puede necesitar repostajes sucesivos durante varios días, pero el lugar de operación puede estar lejos de carreteras, bases logísticas o suministro eléctrico. Si el último tramo debe hacerse a pie o con otro tipo de transporte, cada botella de hidrógeno comprimido añade masa, volumen y complejidad.

En un estudio presentado en el Congreso Internacional en ECOS 2025 se analizó precisamente un escenario de este tipo: un dron con cilindros de 160 gramos de hidrógeno a 350 bar y dos misiones diarias, lo que equivale a unos 320 gramos de hidrógeno al día. En campañas cortas, transportar hidrógeno comprimido puede seguir siendo una opción razonable por su simplicidad. Sin embargo, cuando la operación se prolonga durante varios días, producir el hidrógeno in situ a partir de metanol empieza a ser más atractivo desde el punto de vista logístico.

El reto principal ya no es demostrar que la idea funciona, sino convertirla en una solución comercial. En el marco del proyecto de investigación que ha dado lugar a esta innovación se ha construido un demostrador a escala de laboratorio y se ha comprobado, mediante cromatografía, que el hidrógeno producido tiene una pureza suficiente para alimentar pilas de combustible. Es decir, la tecnología ha superado la fase de pruebas en laboratorio con resultados funcionales.

El siguiente paso consiste en transformar ese demostrador en un equipo robusto, fabricable y preparado para operar en condiciones reales de uso. Para ello hace falta seguir desarrollando la tecnología, integrar mejor sus componentes, simplificar su operación y avanzar hacia un diseño que pueda producirse con criterios industriales.

También queda pendiente una cuestión importante en el ciclo del metanol como electrocombustible: el dióxido de carbono. Un electrocombustible es la categoría a la que pertenece un combustible sintetizado con hidrógeno renovable y dióxido de carbono capturado. Tanto la pila de combustible de metanol directo como el electrolizador de metanol generan CO₂ como subproducto. En este caso, la idea sería capturar el CO₂ generado durante la operación, almacenarlo y utilizarlo después para volver a sintetizar el electrometanol (también e-metanol). Así, el metanol dejaría de verse solo como un consumible y pasaría a formar parte de una logística circular del carbono un su síntesis y su uso libres de emisiones.

El interés de esta tecnología no está en competir con las grandes infraestructuras de producción de hidrógeno, sino en resolver un problema mucho más específico: cómo llevarlo allí donde transportar botellas comprimidas deja de ser práctico. En ese último tramo, cuando la operación se aleja de carreteras, redes eléctricas y bases logísticas, el metanol puede actuar como una forma más manejable de desplazar energía y producir el hidrógeno justo donde hace falta.

Ese cambio de enfoque abre una vía interesante para los drones de pila de combustible y, en general, para pequeños consumidores de hidrógeno en entornos aislados. La solución no pretende ser universal ni inmediata: todavía necesita madurar, encontrar respaldo industrial y demostrar su robustez en condiciones reales. Pero sí apunta a una necesidad concreta que irá ganando importancia a medida que crezcan las aplicaciones profesionales de drones de larga autonomía.

Si quieres saber más sobre el potencial del hidrógeno verde, puedes ampliar información en este artículo sobre nuevas tecnologías de producción que incluyen el uso de cítricos o la electrólisis microbiana.

Fuentes:

• Meca, V. L., Posada, E., Villalba-Herreros, A., d’Amore-Domenech, R., Leo, T. J., & Santiago, Ó. (2025). Impact of the Anode Serpentine Channel Depth on the Performance of a Methanol Electrolysis Cell. Hydrogen, 6(3), 51. https://doi.org/10.3390/hydrogen6030051
• d’Amore-Domenech, R., Meca, V. L., Posada, E., Villalba-Herreros, A., Santiago, Ó., & Leo, T. J. (2025). Portable device for hydrogen production from e-methanol for small demands in secluded regions: Techno-economic study for hydrogen fuel cell powered drones. In Proceedings of ECOS 2025 – The 38th International Conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems (Paper ID 9226). Mines Paris PSL University / ECOS 2025. Paris, France, 29 June–4 July 2025.
• Meca López, V. L., d’Amore Domenech, R., Villalba Herreros, A., Posada Sánchez, E., Carrillo Ramiro, I., Navarro Arévalo, E., Leo Mena, T. de J., Chinarro Martín, E., & Santiago Carretero, Ó. (2025). Dispositivo portátil para la producción de hidrógeno a partir de metanol (Solicitud de patente española n.º ES 2 996 848 A1; solicitud n.º 202430910). Oficina Española de Patentes y Marcas.