Para generar hidrógeno utilizando métodos distintos a la electrólisis del agua, se pueden emplear diversos materiales y procesos. Dos procesos destacados en este ambito son:
-
- División termoquímica del agua en dos pasos: Este proceso implica el uso de materiales redox activos reutilizables, como óxidos metálicos, y energía térmica para producir hidrógeno y oxígeno a altas temperaturas, que suelen oscilar entre 500 °C y 2000 °C. La energía térmica puede ser suministrada a través de concentradores solares y el calor residual de los procesos industriales.
- Catalizadores para la producción de hidrógeno y la purificación del agua: Investigadores de la Universidad de Alberta han desarrollado un nuevo catalizador que puede producir hidrógeno y purificar el agua simultáneamente. Este catalizador se puede utilizar con cualquier tipo de agua y no requiere materiales de suministro costosos o limitados, lo que ofrece una alternativa potencial a la electrólisis del agua.
Estos métodos y materiales ofrecen enfoques alternativos para la generación de hidrógeno, complementando la electrólisis tradicional del agua. Además, es importante tener en cuenta las implicaciones hídricas de la producción de hidrógeno para garantizar un desarrollo sostenible y resiliente del sector de la energía y el agua.
Búsqueda continua de nuevos materiales en la producción de hidrógeno
Desarrollan un componente con base de titanio para emplearlo como fotocatalizador. El objetivo final es producir hidrógeno mediante hidrólisis de agua en cantidades récord de hidrógeno como combustible solar, así han alcanzado los mayores rendimientos observados hasta el momento. Anteriormente, los elementos más empleados estaban basados en hidrógeno. Este se obtenía a partir de agua y compuestos orgánicos de bajo peso molecular. Este es el caso del etanol, que se obtiene a partir de dióxido de Carbono (CO2).
Ahora, han logrado sintetizar un material que puede producir hidrógeno a gran escala con una técnica que supone un avance extraordinario en la producción de hidrogeno que se empleará en las pilas de combustible.
Al utilizar el CO2 como fuente se logra una economía circular en la que este gas, responsable del efecto invernadero que produce la quema de elementos fósiles, es reutilizado para convertirse en un combustible verde que, a su vez, permite mitigar el cambio climático.
Algunos investigadores han utilizado un proceso denominado fotocatálisis, mediante el cual la energía solar se convierte en energía química. La gran ventaja de este vector energético es su capacidad de almacenamiento, que permite su uso bajo demanda. Su aplicación potencial estaría destinada por ejemplo a paneles solares sumergidos en tanques de agua, en los que la absorción del elemento permitiría abaratar considerablemente los costes de funcionamiento.
Como todos los productos que se fabrican se debe considerar el precio de venta, y los costes de fabricación se situaran por debajo para obtener un beneficio industrial. El nuevo material descubierto por los investigadores españoles destaca por su estabilidad térmica y reciclabilidad, puesto que ha demostrado ser estable hasta 300 grados centígrados (°C) sin perder eficiencia, incluso tras diez ciclos de fotocatálisis.
El proyecto eGhost sobre pila de combustible
El proyecto eGHOST ha desarrollado recientemente un estudio sobre los impactos sociales de una pila de combustible destinada a vehículos ligeros. Este trabajo fue presentado en la European Fuel Cells and Hydrogen Conference 2021 .
Los investigadores descubrieron que, a pesar de la participación masiva relativamente baja, el platino surgiría como el principal punto de acceso social de la tecnología debido a su alto costo y su origen. Por lo tanto, deben buscarse medidas orientadas al reciclaje, la reducción del contenido y la sustitución del platino. Además, los componentes de acero inoxidable (placas bipolares y terminales) también jugarían un papel relevante en los aspectos sociales investigados.
Las aplicaciones del hidrógeno son muy grandes y continúan en expansión. La movilidad sostenible es una de ellas, mediante coches propulsados por hidrógeno o autobuses con etanol. Otras aplicaciones prioritarias se basan en obtener calor y electricidad.
