HIDRÓGENO VERDE: nuevo sistema con agua de mar

Usa agua marina sin tratar, y tiene una eficiencia de casi el 100%

Un equipo de investigadores de varias universidades ha demostrado la eficiencia de un sistema que disocia el agua de mar natural en oxígeno e hidrógeno con una eficacia cercana al 100%, para producir hidrógeno verde por electrólisis, utilizando un catalizador sencillo y un electrolizador comercial.

En la carrera por encontrar fuentes de energía más limpias y sostenibles, el hidrógeno verde, producido por electrólisis, es una de las opciones más prometedoras. Sin embargo, uno de los mayores desafíos de la producción de hidrógeno verde es la necesidad de grandes cantidades de agua. Eso puede limitar su disponibilidad en ciertas regiones del planeta.

La producción de hidrógeno por electrólisis requiere 9 litros de agua para producir 1 kilo de gas. Así que poder utilizar directamente agua de mar en lugar de agua dulce para esta operativa sería muy positivo.

Esquema del estudio publicado por Nature Energy / VECTOR MINE

Un estudio que publica Nature Energy, dirigido por investigadores de las Universidades de Adelaida, Kent, Nankai y Tianjin, ha descubierto que si se recubre un catalizador estándar con ácido de Lewis se captura aniones hidroxilo cargados negativamente en el agua de mar suficientes para generar un entorno muy alcalino -pH 14- alrededor del catalizador. Eso frena tanto el ataque del cloruro al catalizador como la formación de precipitados indeseables en los electrodos.

Inconvenientes de los catalizadores comerciales

Porque un problema de los catalizadores típicos, hechos en óxido de cobalto y cromo, es que se erosionan al contacto con los iones de cloro. Y los precipitados insolubles de magnesio y calcio se incrustan en sus electrodos.

Así, han logrado extraer hidrógeno del agua de mar no tratada con una eficacia cercana al 100%.

Si esta energía limpia se produjese en volúmenes industriales a partir del agua de mar, una vez consumida, el hidrógeno acabaría combinándose con el oxígeno y liberándose al medio ambiente para formar agua dulce.

Generando agua limpia

Este método podría revolucionar la producción de hidrógeno. Es especialmente ventajoso porque permite el uso directo de agua de mar, lo que podría reducir significativamente las dificultades para encontrar agua pura necesaria para la producción en lugares con escasez de lluvias y reservas.

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El profesor de la Universidad de Adelaida Shizhang Qiao ha declarado: “Hemos disociado el agua de mar natural en oxígeno e hidrógeno. Con una eficacia cercana al 100%, para producir hidrógeno verde por electrólisis, utilizando un catalizador simple y barato en un electrolizador comercial”.

Y el rendimiento “es cercano al de los catalizadores de iridio/platino que funcionan en agua desionizada altamente purificada”, comenta el profesor asociado Zheng.

Desalinizando agua de mar

Este método también tiene implicaciones importantes en la desalinización del agua de mar. A medida que aumente la población mundial y la demanda de energía limpia se dispare, la escasez de agua será más aguda según todas las evidencias y pronósticos.

La Universidad de Stanford también busca soluciones para el hidrógeno con agua marina / HONGJIE DAI

Si esta energía limpia se produjese en volúmenes industriales a partir del agua de mar, una vez consumida, el hidrógeno acabaría combinándose con el oxígeno y liberándose al medio ambiente para formar agua dulce.

Listos para la fase comercial

Los investigadores están trabajando ahora en la ampliación de su método a electrolizadores comerciales y buscan socios industriales para iniciar rápidamente la producción.

Este nuevo método para generar hidrógeno a partir de agua de mar sin tratar sería positivo, tanto para la producción de hidrógeno verde como para el agua dulce.

Sólo con agua pura

Eso sí, apostillan los autores, “Siempre es necesario tratar el agua impura hasta alcanzar un nivel de pureza óptimo para los electrolizadores convencionales. Incluidas la desalinización y la desionización, lo que aumenta el coste de funcionamiento y el mantenimiento de los procesos.

Edición BE OnLoop con informaciones de Nature Energy y Open Access

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