Alemania proyecta importar volúmenes significativos de hidrógeno para garantizar su seguridad energética y cumplir sus metas climáticas. En ese escenario, el dimetil éter (DME) emerge como un vector estratégico: un gas no tóxico, ambientalmente amigable, eficiente y económicamente atractivo, con alto potencial como portador energético de hidrógeno y sus derivados.

El Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE ha desarrollado un nuevo proceso de síntesis particularmente eficiente para su producción, que podría redefinir la competitividad del DME y fortalecer su rol dentro de la economía del hidrógeno. En el marco del proyecto internacional “Power-to-MEDME”, se investigó en Chile toda la cadena de valor para la producción a gran escala de metanol y DME, sentando las bases técnicas para su escalamiento industrial.

El DME como vector estratégico para la economía del hidrógeno

“El dimetil éter es el campeón oculto de la economía del hidrógeno”, afirma el Dr. Elias Frei, jefe de la División de Hidrógeno de Fraunhofer ISE. Su ventaja clave radica en su mayor densidad energética volumétrica frente al amoníaco —hasta ahora uno de los combustibles más utilizados—, lo que lo posiciona como un candidato idóneo para la importación.

Además, el DME se proyecta como una alternativa renovable a materias primas fósiles en la industria química y en movilidad, funcionando como molécula plataforma para múltiples aplicaciones. Por ello, el instituto busca impulsar junto a la industria nuevas líneas de desarrollo y mercados basados en los avances tecnológicos recientes.

El mercado actual de DME supera los 5 millones de toneladas anuales, pero podría multiplicarse de manera significativa con nuevas aplicaciones, como su mezcla en Gas Licuado de Petróleo (GLP) y su utilización como molécula base para combustibles. El mercado global de GLP ronda los 200 millones de toneladas anuales, mientras que la producción de combustibles sostenibles de aviación podría alcanzar hasta 400 millones de toneladas por año hacia 2050. Estas cifras evidencian el potencial de expansión del DME a escala global.

Un nuevo proceso que transforma la producción

Aunque el DME ya es conocido —se utiliza como propelente en aerosoles, solvente y refrigerante—, su producción actual implica procesos complejos y altamente intensivos en energía, lo que limita la eficiencia global en la conversión de electricidad renovable en combustible.

El proceso INDIGO, desarrollado por Fraunhofer ISE, introduce una innovación clave: la síntesis y la destilación ocurren de forma simultánea, simplificando significativamente la operación. Esta integración permite aumentar la eficiencia y reducir los costos en más de un 25% respecto al proceso convencional. La energía liberada durante la reacción se aprovecha directamente en la columna de destilación, disminuyendo el consumo energético total.

Al tratarse de un proceso de baja demanda energética, resulta especialmente atractivo para regiones remotas con abundantes recursos renovables. En el país importador, el DME puede reconvertirse en hidrógeno con alto rendimiento, por ejemplo mediante reformado con vapor. El proyecto “Power-to-MEDME” demostró, en seis escenarios analizados, que el proceso INDIGO es más competitivo en costos que la referencia convencional. Para ello se utilizó la herramienta de simulación Syn2X, que permitió modelar la operación dinámica bajo condiciones de carga variable.

Chile como plataforma de producción

El proyecto internacional “Power-to-MEDME” apunta a aprovechar el potencial de Chile para producir fuentes energéticas carbono neutrales mediante el proceso INDIGO. Las condiciones técnicas y de integración ya han sido evaluadas, y el siguiente paso contempla la instalación de una planta piloto en escala megawatt para producir metanol verde y DME.

El equipo de investigación apoya esta fase mediante el análisis detallado de cada etapa del proceso, así como el desarrollo y prueba de materiales, con el objetivo de optimizar la integración de sistemas y reducir costos adicionales.

Un análisis de localización realizado por Fraunhofer ISE identificó a la Región de Antofagasta como un territorio particularmente idóneo para la generación renovable y la producción a gran escala de derivados del hidrógeno. La zona registra excedentes solares —tanto fotovoltaicos como termosolares— que actualmente deben ser restringidos en su inyección a la red. La producción de DME permitiría valorizar esos excedentes, fomentar la creación de valor local y facilitar la transferencia de conocimiento tecnológico alemán hacia el desarrollo regional.