Mapping Technological Paths with Patents : A Study on Hydrogen Generation via Electrolysis for Transport Applications

Abstract

With the global emergency triggered by the oil crisis and the climate conferences initiated in the 1970s, many countries around the world found themselves compelled to seek alternatives to oil. This led, particularly in the transport sector—one of the largest consumers of oil and emitters of pollutants—to developments aimed at enabling plant-based biofuels, fleet electrification, and the use of alternative fuels, such as hydrogen. Hydrogen, which can be produced through various methods, from oil transformation to molecular water splitting, emerges as a key prospect for achieving the full decarbonization of the global economy. However, the challenges of making it widespread encounter barriers that remain difficult to overcome. Using the methodology of social network analysis, this study aims to map the main trajectory of patents involved in consolidating the processes for hydrogen production through electrolysis, specifically for applications in the transport sector—a sustainable method with potential for widespread adoption due to its high energy efficiency. The results reveal the prevalence of patents that combine electrolytic transformation with internal combustion systems reliant on fossil fuels, an outcome unexpected from a sustainability standpoint. These findings underscore the need to identify a secondary trajectory with clearer advancements toward sustainability. This research aligns with Sustainable Development Goals (SDGs) 7, 13, and 11.

Con la emergencia global planteada por los shocks del petróleo y las conferencias climáticas iniciadas en la década de 1970, diversos países del mundo se vieron impulsados a buscar alternativas al petróleo. Como resultado, en el sector de transporte —uno de los mayores consumidores de petróleo y emisores de gases contaminantes— se observaron desarrollos orientados a viabilizar la producción de biocombustibles de origen vegetal, la electrificación de flotas y el uso de combustibles alternativos, como es el caso del hidrógeno. Este último puede obtenerse de diversas formas, desde la transformación del petróleo hasta la separación molecular del agua, y se presenta como una apuesta clave hacia la descarbonización total de la economía global. Sin embargo, los desafíos para popularizar su uso enfrentan barreras que todavía resultan difíciles de superar. Mediante la metodología de análisis de redes sociales, este estudio tiene como objetivo trazar la trayectoria principal de las patentes relacionadas con la consolidación de los procesos de obtención de hidrógeno a través de la electrólisis con aplicaciones en el sector de transporte, un método sustentable y con potencial de popularización debido a la elevada eficiencia energética lograda. Los resultados muestran la prevalencia de patentes que combinan la transformación electrolítica con sistemas de combustión interna de combustibles fósiles, algo inesperado desde la perspectiva de la sostenibilidad. Estos hallazgos indican la necesidad de identificar una trayectoria secundaria con desarrollos más claros hacia la sostenibilidad. Esta investigación se alinea con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) 7, 13 y 11.