¿Se puede utilizar el sol para obtener combustible de hidrógeno?: el futuro de la energía podría estar cerca y fluyendo por nuestros grifos. Científicos japoneses están dando pasos gigantes hacia un mundo empujado por hidrógeno, usando algo tan simple como la luz solar y el agua. A diferencia del método actual de obtención de hidrógeno a partir del gas natural, esta nueva tecnología promete eliminar por completo la dependencia de los combustibles fósiles.

En el corazón de esta revolución de energía se encuentran unas hojas fotocatalíticas de fácil fabricación y un reactor experimental que indica que es posible producir hidrógeno a gran escala a partir del agua.

El profesor Kazunari Domen, de la Universidad de Shinshu, quien encabeza este estudio, reconoce que, aunque los avances recientes son prometedores, aún quedan muchos desafíos por superar.

¿Se puede utilizar el sol para obtener combustible de hidrógeno?


El proceso se basa en fotocatalizadores que, bajo la luz solar, promueven reacciones químicas que dividen el agua en sus componentes básicos: oxígeno e hidrógeno. Existen dos enfoques principales: los sistemas de excitación de un solo paso, que son simples pero ineficientes, y los sistemas de excitación de dos pasos, que, aunque más eficientes en la conversión de energía solar a hidrógeno, aún requieren perfeccionamiento.

El Dr. Takashi Hisatomi, primer autor del estudio, indica una realidad inevitable: esta tecnología no puede operar durante la noche ni en condiciones climáticas adversas. Sin embargo, la ventaja del sistema radica en su capacidad para almacenar la energía solar en forma de combustible químico, permitiendo su uso en cualquier momento y lugar.

SOL PEXELS
El proceso se basa en fotocatalizadores que, bajo la luz solar, promueven reacciones químicas que dividen el agua en sus componentes básicos.

Los retos de la revolución energética

Uno de los mayores desafíos modernos es identificar los fotocatalizadores más efectivos y sostenibles. Estos materiales deben ser lo suficientemente fuertes como para soportar los ciclos diarios de encendido y apagado que siguen al sol. Además, la eficiencia de conversión debe mejorar para que los reactores sean económicamente viables.

La seguridad responde a otro aspecto clave en el desarrollo de esta tecnología. La producción simultánea de oxígeno e hidrógeno puede dar lugar a oxihidrógeno, un compuesto altamente explosivo. El equipo de investigación encontró soluciones ingeniosas para mitigar este riesgo, como la producción separada de los gases.

Los resultados preliminares son esperanzadores. El equipo operó exitosamente un reactor de 100 metros cuadrados durante tres años, logrando resultados incluso mejores bajo la luz solar natural que en condiciones de laboratorio.

Resultados actuales

Las cifras de hoy de eficiencia aún están lejos de ser óptimas. Con un rendimiento máximo del 1% bajo luz solar simulada y sin perspectivas inmediatas de alcanzar el 5% bajo luz natural, queda claro que se necesita más investigación y desarrollo.

El equipo destaca la necesidad de que más científicos se involucren en el desarrollo de fotocatalizadores más eficientes y en la construcción de reactores experimentales más grandes. La implementación de regulaciones de seguridad y estándares de eficiencia se perfila como un paso crucial para el avance de esta tecnología.

Fuente: Techxplore