La Universidad de Cantabria y el IMDEA avanzan en sistemas de obtención del nuevo combustible que salvará al planeta: hidrógeno verde, a partir de agua de mar y de la energía solar
El hidrógeno verde supone una oportunidad tecnológica que podría ser especialmente aprovechable en España, que cuenta con una gran capacidad instalada de generación renovable eléctrica y una extensa red de infraestructuras gasistas, preparada para transportar y almacenar gases renovables.
Sin embargo, sigue haciendo falta una mayor investigación para poder reducir sus altos costes de producción, su mayor problema actual y la razón que explica la casi nula producción de hidrógeno sostenible en comparación con el que se extrae de combustibles fósiles.
El hidrógeno verde se obtiene a partir de la separación de las moléculas del agua mediante electricidad
En este contexto , un proyecto liderado por investigadores de la Universidad de Cantabria (UC) denominado ‘S2H, Análisis de la eficiencia en la conversión de energía solar en hidrógeno a partir de agua de mar’, ha obtenido una ayuda procedente de la convocatoria de proyectos de I+D+i en líneas estratégicas, gestionada por el Ministerio de Ciencia e Innovación a través de la Agencia Estatal de Investigación.
El proyecto S2H se enmarca en la línea estratégica de la convocatoria dirigida al desarrollo de nuevos materiales y procesos fotocatalíticos para aprovechar la luz solar como fuente de energía y, concretamente, persigue desarrollar un proceso en el que se obtenga hidrógeno por un proceso de fotocatálisis utilizando la luz solar y agua de mar como materia prima.
«Este proceso quiere contribuir, por una parte, al fomento en la utilización de fuentes renovables de energía como es la energía fotovoltaica para avanzar en la sostenibilidad energética y obtener hidrógeno a partir de un recurso abundante en el planeta como es el agua de mar«, explica Inmaculada Ortiz, responsable del grupo de investigación en Procesos Avanzados de Separación (PAS), del departamento de Ingenierías Química y Biomolecular de la Universidad de Cantabria.
Fotocatalizadores que actúan con agua marina
En la obtención del hidrógeno verde se sustituye el gas natural por agua dulce y cambia la tecnología de reformado por la electrolisis, que descompone el agua en hidrógeno y oxígeno.
El proyecto S2H mantiene algunas características comunes con este proceso, pero plantea sustituir el agua dulce por agua de mar, protegiendo, así, los recursos hídricos continentales. «Este cambio de materia prima va acompañado de un cambio de tecnología y, en lugar de la electrolisis, vamos a desarrollar un proceso fotocatalítico», aclara la investigadora Ortiz.
De esta forma, el proyecto S2H abordará, en primer lugar, el desarrollo de fotocatalizadores que sean activos cuando se utiliza agua de mar. Junto a este objetivo, otro de sus retos será desarrollar un proceso eficiente desde el punto de vista energético, que maximice la utilización de la energía solar.
Finalmente, el proyecto, que tendrá una duración de tres años, incluye la evaluación del impacto ambiental del proceso global de obtención del hidrógeno. A la finalización, está previsto disponer de una planta de demostración del proceso de transformación fotocatalítica del agua de mar en hidrógeno.
El proyecto se desarrolla a través del consorcio público-privado en el que participa el grupo de investigación de Ingeniería Química de la UC, la empresa tecnológica APRIA SYSTEMS, con experiencia en la construcción de equipos de fotocatálisis, y que desarrollará toda la tecnología; y las empresas públicas MARE y Gesvican, que ponen a disposición del proyecto instalaciones para realizar pruebas a escala de planta piloto.
Madrid desarrolla un material que puede producir hidrógeno verde a gran escala
Investigadores del Instituto Madrileño de Estudios Avanzados (IMDEA) Energía han logrado sintetizar un producto, con una técnica que supone un avance extraordinario en la producción de combustibles solares.
Los más empleados están basados en hidrógeno, obtenido a partir de agua y compuestos orgánicos de bajo peso molecular, como el etanol, a partir de CO2.Ambas pueden considerarse fuentes prácticamente inagotables de portadores energéticos y su aplicación más habitual es para el transporte, mediante coches propulsados por hidrógeno o autobuses con etanol, aunque también se utiliza para obtener calor y electricidad.
Al utilizar el CO2 como fuente se logra una economía circular donde 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.
Mediante un proceso denominado fotocatálisis, la energía solar se convierte en energía química, que es almacenable y recuperable bajo demanda.
El componente desarrollado por los investigadores del IMDEA Energía se utiliza como fotocatalizador para obtener hidrógeno mediante electrólisis del agua, explica la Comunidad de Madrid. Este material permite producir cantidades récord de hidrógeno como combustible solar con los mayores rendimientos observados hasta el momento, según IMDEA.
Además, añade, «es destacable su estabilidad térmica y reciclabilidad, puesto que ha demostrado ser estable hasta 300ºC sin perder eficiencia, incluso tras 10 ciclos de fotocatálisis».
De este modo, su potencial aplicación 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.
