Esta es la forma en la que se puede utilizar la energía solar para producir hidrógeno limpio


Ahora, un nuevo estudio nos dice que la energía solar se puede convertir limpiamente en combustible de hidrógeno almacenable.

Existen diferentes métodos de almacenamiento de energía eléctrica, como las baterías o el bombeo hidráulico. La mayor parte de ellos no permiten cubrir la demanda necesaria o no permiten el almacenamiento a largo plazo de grandes cantidades de energía. Pero existe un vector energético que sí permite ser almacenado y distribuido cumpliendo estos requisitos: el hidrógeno.

Ahora, un nuevo estudio nos dice que la energía solar se puede convertir limpiamente en combustible de hidrógeno almacenable.

La investigación dirigida por la Universidad de Strathclyde sugiere que se puede acceder a la energía solar y convertirla en hidrógeno, un combustible limpio y renovable.

Las emisiones de gases de efecto invernadero deben reducirse significativamente para evitar efectos potencialmente catastróficos del cambio climático, con acceso a energía limpia y asequible necesaria para eliminar nuestra dependencia de los combustibles fósiles.

Los gases de efecto invernadero son aquellos gases que se acumulan en la atmósfera de la Tierra y que absorben la energía infrarroja del Sol. Esto crea el denominado efecto invernadero, que contribuye al aumento de temperatura global del planeta.

El gobierno del Reino Unido planea reemplazar los combustibles fósiles mediante el uso de hidrógeno, un combustible almacenable.

La mayor parte del hidrógeno todavía se fabrica a partir de gas natural, que produce gases de efecto invernadero, y se necesita con urgencia la producción de hidrógeno verde. El hidrógeno verde se produce a partir del agua utilizando un fotocatalizador, un material que impulsa la descomposición del agua en hidrógeno y oxígeno utilizando la luz solar.


Cuando hablamos de hidrógeno verde, nos referimos a un hidrógeno que ha sido obtenido sin generar emisiones contaminantes, un hidrógeno sostenible. Un combustible que ya se postula como el vector energético clave para alcanzar la descarbonización del planeta y cumplir con los compromisos marcados para 2050 en la lucha contra el cambio climático.

El  estudio, ‘División total fotocatalítica del agua bajo luz visible habilitada por un polímero conjugado de partículas cargado con iridio’ se publica en Angewandte Chemie, una revista de la Sociedad Química Alemana y en él se sugiere que el uso de un fotocatalizador bajo luz solar simulada facilita la descomposición del agua cuando se carga con un catalizador metálico apropiado, en este caso iridio.

Cuando se usa en una celda de combustible, el hidrógeno no emite gases de efecto invernadero en el punto de uso y puede ayudar a descarbonizar sectores como el transporte marítimo y el transporte, donde se puede usar como combustible, así como en las industrias manufactureras.

El investigador principal, el Dr. Sebastian Sprick, de Strathclyde, dijo: «Existe un abundante recurso de energía renovable para abordar el desafío de la energía sostenible en la forma del Sol, con la energía que llega a la superficie de la Tierra ocho mil veces más que la energía global anual necesaria» de nuestras sociedades.

“El fotocatalizador informado puede acceder a la energía solar a través de procesos energéticamente desfavorables para generar un portador de energía almacenable en forma de hidrógeno a partir del agua. Luego el hidrógeno se puede convertir limpiamente en electricidad en una celda de combustible con agua como único producto secundario».

Cuando hablamos de fotocatálisis, estamos haciendo referencia a una reacción que combina la fotoquímica con la catálisis. Es decir, ambos elementos, luz y catalizador, son necesarios para alcanzar o acelerar una reacción química.

“Este es un importante paso adelante para nosotros, ya que los sistemas anteriores se han basado en el uso de los llamados reactivos de sacrificio para impulsar la reacción. Los agentes de sacrificio son los donantes de electrones que reducen la tendencia a la recombinación de los electrones y aceleran la tasa de generación de hidrógeno. Aunque estos nos permiten a los investigadores comprender los sistemas, los convirtieron en ‘energía negativa’.

“Este estudio proporciona un camino a seguir para optimizar aún más, ya que no es un sacrificio. Los fotocatalizadores (polímeros) son de gran interés ya que sus propiedades se pueden ajustar mediante enfoques sintéticos, lo que permite una optimización simple y sistemática de la estructura en el futuro y optimizar aún más la actividad”.

Los investigadores dicen que otra ventaja potencial es que los polímeros se pueden imprimir, lo que permite el uso de tecnologías de impresión rentables para escalar, al igual que la impresión de periódicos.

El Dr. Sprick agregó: «Esto también será importante para producir hidrógeno a escala para abordar el cambio climático de manera efectiva».

El estudio fue financiado por el  Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas , parte de Investigación e Innovación del Reino Unido.


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