El hidrógeno (H) tiene un enorme potencial como combustible limpio: es abundante (sobre todo en compuestos como el agua), no produce emisiones nocivas y, además, puede utilizarse para almacenar energía procedente de fuentes solares, eólicas y mareomotrices.
Sin embargo, la producción de una cantidad suficiente de hidrógeno de forma práctica y asequible plantea problemas. Dividir el hidrógeno del agua puede requerir una tecnología complicada y también depende del agua dulce pura, algo que no está disponible en todas partes.
Ahora, los científicos han presentado un nuevo prototipo de dispositivo que puede recoger el agua del aire húmedo, antes de dividirla en hidrógeno y oxígeno.
Además, es capaz de funcionar en zonas donde la humedad -la concentración de vapor de agua en el aire- es tan baja como el 4 por ciento.
Los investigadores escribieron en su artículo publicado:
“En este trabajo, corroboramos que la humedad del aire puede utilizarse directamente para la producción de hidrógeno mediante electrólisis, debido a su disponibilidad universal y a su inagotabilidad natural”.
Funciona con energía solar
El dispositivo montado por los investigadores es un prototipo de electrolizador, alimentado con electricidad procedente de energías renovables, para descomponer el agua en sus elementos, hidrógeno y oxígeno. En una prueba con una fuente de energía solar, cinco electrolizadores funcionaron en paralelo.
El concepto de direct air electrolysis (DAE) o electrólisis directa del aire para la producción de hidrógeno. Cortesía: Nature
Los electrodos se sitúan a ambos lados de una unidad de recogida de agua, un material similar a una esponja que absorbe el agua del aire pero que también sirve de depósito de electrolitos. Ambos electrodos están aislados del aire, lo que significa que el hidrógeno y el oxígeno pueden recogerse como gases puros una vez que se ha producido la división.
Se probaron diferentes materiales y configuraciones para que el prototipo funcionara de forma satisfactoria, y una de las configuraciones que los investigadores probaron pudo funcionar con éxito durante 12 días consecutivos.
Los investigadores escribieron:
“Este módulo denominado direct air electrolysis (DAE) (o electrólisis directa del aire) puede funcionar en un entorno muy seco, con una humedad relativa del 4 por ciento, superando los problemas de suministro de agua y produciendo hidrógeno verde de forma sostenible con un impacto mínimo en el medio ambiente”.
Podría utilizarse casi en cualquier sitio
El agua potable es un bien escaso en la mayoría de los lugares, por lo que este dispositivo podría utilizarse en cualquier sitio sin agotar las reservas. Sin embargo, es probable que sea más útil en las regiones áridas o semiáridas, donde no hay mucha agua.
Atlas superpuesto del riesgo del agua y la energía renovable. Cortesía: Nature
Recientemente hemos presenciado otro importante avance en la producción de combustible de hidrógeno, con el uso de aluminio y galio para dividir las moléculas de hidrógeno y oxígeno en el agua. Los científicos disponen ahora de múltiples vías para hacer de la energía del hidrógeno una realidad más extendida.
No hay que olvidar que esta tecnología está aún en sus primeras fases: diferentes configuraciones y materiales del DAE dieron resultados distintos en cuanto a eficiencia y generación de energía. Sin embargo, el equipo confía en que su dispositivo pueda mejorarse y ampliarse.
Los investigadores escribieron:
“Una mejora adicional de la relación superficie-volumen mediante la ingeniería de canales o el aumento de las relaciones de aspecto del material de la esponja garantizará la tasa de absorción de agua, que es esencial para la ampliación de las unidades DAE”.
Los hallazgos de la investigación han sido publicados en Nature Communications.
Gracias por leernos. Te invitamos a seguirnos en nuestra Página de Facebook, para estar al tanto de todas las noticias que publicamos a diario. También puedes unirte a nuestro Grupo oficial de Facebook, y a nuestra comunidad en Telegram.
0 comentarios