Hidrógeno verde: Científicos crean “hoja artificial” que divide las moléculas de agua

La molécula de agua (H2O) es un compuesto químico formado por dos átomos de hidrógeno (H) y un átomo de oxígeno (O). El dispositivo que han desarrollado investigadores de la Escuela de ingeniería Brown de la Universidad William Marsh Rice, integra electrodos catalíticos junto con celdas de perovskita que, en contacto con la luz solar, producen electricidad. En seguida, la corriente fluye a los catalizadores y estos separan el agua en gas de hidrógeno y gas de oxígeno.

Según el artículo publicado en la revista científica ACS Nano, el tipo de catalizadores que han utilizado no es nuevo, pero se trata del primero con una capa de perovskita y electrodos que, una vez que se introduce en el agua, produce hidrógeno directamente.

“Lo que tenemos es un módulo integrado que transforma la luz solar en electricidad, que a su vez produce una reacción electroquímica. Utiliza agua y luz solar para producir combustibles químicos”, aseguró Jun Lou, quien dirigió el proyecto.

La relevancia de este dispositivo es que es uno de los primeros en sustituir materiales costosos por alternativas sustentables, los que pueden eventualmente facilitar la producción de este combustible de forma masiva. “Eso hace más fácil su adopción en el mercado. Dispositivos integrados como este, son prometedores porque crean un sistema sustentable que no requiere ningún sistema externo para mantener el módulo en funcionamiento”, expresó Lou.

Pensando en el escenario de nuestro país, el presidente de la Asociación Chilena de Hidrógeno e ingeniero químico, Hans-Werner Kulenkampff, comenta para Futuro 360: “Es súper importante porque en Chile tenemos una muy buena radiación. Esto quiere decir que todas estas aplicaciones que utilicen la radiación solar van a tener un impacto súper positivo en nuestro país”.

Agrega que, si esta tecnología se masifica, “produciría un efecto descentralizador, que tiene que ver con la equidad energética, ya que tu solamente vas a necesitar agua y que son pocas cantidades de agua, acceso al sol que es gratis y obtendrás energía. Entonces es muy importante el impacto que puede tener para llevar energía a todos”.

Hidrógeno verde como fuente de energía

Pese a ser uno de los elementos más abundantes de la Tierra, el gas de hidrógeno no es fácil de obtener. Este componente no se encuentra de forma natural, sino que hay que extraerlo a partir de otros elementos: agua, carbón o gas natural.

Existen dos maneras de producirlo, el más masivo, utilizado y poco amigable con el medio ambiente, es el que lo extrae a través de hidrocarburos y que se conoce como hidrógeno gris. La segunda forma de obtener el gas de hidrógeno es a través del agua y un proceso denominado electrólisis. Este procedimiento rompe la molécula de agua, separa el gas de oxígeno y el gas de hidrógeno. Pese a que requiere altas cantidades de electricidad, si son en base a energías renovables, producen el hidrógeno en su formato verde.

“La importancia de impulsar el desarrollo del hidrógeno verde tiene que ver con la transición energética y la transición hacia una economía baja en carbono”, asegura Hans-Werner Kulenkampff. Este recurso es clave, ya que permite la electrificación y la descarbonización de la mayoría de los sectores económicos, mientras apoya la integración sectorial requerida para una economía sustentable. “Es muy importante que luego de la pandemia, podamos recuperar la economía y lo hagamos de una forma sustentable porque si no vamos a caer en otra crisis”, concluye.