HySolChem propone el desarrollo de un reactor innovador y de bajo coste para producir combustibles y productos químicos de alto valor añadido (CH₄, C₂H₄, C₃H₆  y NH₃) a partir de CO₂ y N₂, mientras se eliminan de manera simultánea contaminantes de las aguas residuales y se reducen y valorizan gases de efecto invernadero (GEI). La tecnología del reactor se basa en la fotosíntesis artificial. A través de este ambicioso objetivo, HySolChem aborda la valorización de CO₂, la fotosíntesis artificial, la fijación de N₂ y la descontaminación por microplásticos.

Para construir este innovador prototipo de fotorreactor, el proyecto se enfrenta a diversos retos tales como:

1. Diseño y síntesis de fotocátodos con elevada eficiencia y estabilidad para la reducción de CO₂ y N₂;
2. Desarrollo de ánodos de bajo coste y larga duración para la electro-oxidación de microplásticos y otros contaminantes orgánicos de aguas residuales;
3. Diseño y fabricación de membranas de intercambio iónico rentables, selectivas y fotoestables;
4. Caracterización avanzada de materiales a diferentes niveles con técnicas espectroscópicas de última generación;
5. Integración de los materiales desarrollados, los fotocátodos para la reducción de CO₂/N₂, los ánodos para la oxidación de contaminantes y microplásticos y las membranas de intercambio iónico, en un reactor de flujo solar para la descontaminación de agua y la valorización simultánea de CO₂/N₂;
6. Validación del prototipo en una planta de tratamiento de aguas residuales;
7. Estudio de los materiales y dispositivos desarrollados desde un punto de vista medioambiental, económico y social.

El prototipo desarrollado en el proyecto HySolChem se diseñará teniendo en cuenta aplicaciones portátiles y su escalado, con el fin de adecuarlo a una amplia gama de industrias intensivas o de producción de energía.

HySolChem es un proyecto de alto riesgo / alta ganancia, que incluirá el diseño, desarrollo, prueba y validación industrial de un prototipo de fotorreactor, con potencial para convertirse en una poderosa tecnología para la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero.

El consorcio del proyecto HySolChem, que coordina IMDEA Energía, consta de socios académicos y tres PYMES (Diamond Light Source LTD, APRIA Systems SL y Amer-Sil SA), especializados en catálisis, ciencia de materiales, baterías, tratamiento de aguas, impacto social y medioambiental y propiedad intelectual, con representación de socios de España, Italia, Luxemburgo y Reino Unido.