Tecnociencia

Producir hidrógeno a partir del aire

Científicos de la Universidad de Melbourne han desarrollado un electrolizador capaz de absorber el agua del aire, incluso en entornos secos, para dividirla en sus dos componentes: hidrógeno, que se puede usar de combustible, y oxígeno, que se libera a la atmósfera. El dispositivo se alimenta con energía renovable, solar o eólica, y se podría utilizar en regiones remotas.

El hidrógeno verde, producido por electrolizadores que utilizan agua y electricidad, representa una alternativa potencial a los combustibles fósiles que emiten CO2 y otros gases de efecto invernadero.

Estos dispositivos pueden funcionar con fuentes de energía renovables, como la solar y la eólica, sin embargo suelen requerir componentes complejos y un acceso al agua dulce que no está disponible o escasea en muchas partes del mundo. Esto limita su aplicación generalizada y eleva los costes.

Ahora, ingenieros químicos de la Universidad de Melbourne (Australia) han desarrollado un prototipo de electrolizador que aprovecha el aire húmedo en lugar del agua líquida. El sistema es capaz de absorberla en forma gaseosa y dividirla en sus dos componentes: hidrógeno y oxígeno, según publican en la revista Nature Communications.

El hidrógeno se produce y se recoge en un compartimento catódico situado en la parte superior del electrolizador, y luego se transporta a un depósito de gas; por su parte, el oxígeno se desprende en el compartimento del ánodo situado en la parte inferior, y como ahora no se recoge para ninguna aplicación concreta, simplemente se libera a la atmósfera.

Los investigadores de la Universidad de Melbourne han desarrollado un prototipo con cinco electrolizadores de aire directo (DAE, detallados en la imagen) que permiten obtener hidrógeno y oxígeno del agua del aire. / Jining Guo, Gang Kevin Li et al./ Nature Communications
Los investigadores de la Universidad de Melbourne han desarrollado un prototipo con cinco electrolizadores de aire directo (DAE, detallados en la imagen) que permiten obtener hidrógeno y oxígeno del agua del aire. / Jining Guo, Gang Kevin Li et al./ Nature Communications

El prototipo que han probado los autores incluye cinco electrolizadores de aire directo (DAE, por sus siglas en inglés) apilados verticalmente y en paralelo. Para obtener la energía utilizaron un panel solar comercial de silicio y, en otro ensayo, una pequeña turbina de viento.

De esta forma fueron capaces de hacerlo funcionar durante 12 días consecutivos. También demostraron que puede funcionar eficazmente en un entorno seco de alrededor del 4 % de humedad, sin necesidad de agua líquida.

Los investigadores destacan que esta tecnología es escalable y se podría utilizar para suministrar combustible de hidrógeno en regiones remotas, áridas y semiáridas, con un impacto medioambiental mínimo. Sus hallazgos podrían permitir que los futuros sistemas de conversión de energía solar en combustible funcionen en cualquier lugar de la Tierra.

Este electrolizador de aire directo puede producir hidrógeno sin depender del agua dulce, siempre que se suministre energía. Especialmente en el caso de las energías renovables, como la solar y la eólica, existe un desajuste geográfico, ya que la mayoría de las zonas con abundante energía solar sufren escasez de agua, como las regiones desérticas, áridas y semiáridas.

Además, la unidad DAE es autónoma e independiente, lo que significa que también puede desplegarse en zonas remotas y dispersas con instalaciones limitadas.

Fuente: SINC