El escritor es un comentarista científico.
El hidrógeno ha sido visto durante mucho tiempo como un combustible milagroso del futuro. No aparece solo en la naturaleza, sino que se asocia con otros elementos en compuestos como el agua y el metano. El elemento inflamable, que produce agua cuando se quema, se promociona como una fuente potencial de energía limpia para calefacción, uso industrial y agrícola, y transporte de larga distancia donde la electrificación es difícil.
Una forma de cosecharlo es a través de la electrólisis, que usa electricidad para dividir el agua en sus elementos constituyentes, hidrógeno y oxígeno. Ahora investigadores en China afirman haber producido hidrógeno al dividir el agua de mar sin necesidad de desalinizar o purificarlo primero, según un informe de Chemistry World.
Dado que el agua de mar representa más del 96 por ciento del agua del mundo, este podría ser un paso importante en el camino hacia la fabricación de hidrógeno verde (que se produce con energía renovable) de manera asequible. “Lo que han hecho es realmente bastante desafiante desde una perspectiva química”, explica el profesor Alex Cowan, que investiga combustibles sostenibles en la Universidad de Liverpool en el Reino Unido, y que el año pasado fue coautor de un análisis de costo-beneficio sobre la electrólisis directa del agua de mar. “Esta tecnología golpea un nicho de mercado potencial eso no se ha abordado antes”.
Dividir el agua mediante electrólisis es relativamente sencillo y ya se hace en algunas instalaciones generadoras de hidrógeno con acceso a un suministro de agua convencional. El proceso, que tiene lugar en un electrolizador, separa eléctricamente el hidrógeno del oxígeno y permite que el hidrógeno se extraiga. Pero con agua de mar esto es más complicado porque la sal y otras impurezas pueden destruir efectivamente el electrolizador.
Una opción es desalinizar y purificar el agua de mar antes de procesarla, pero en algunos entornos eso puede agregar costos. Otra opción es tratar químicamente los componentes del electrolizador para evitar la corrosión, pero eso se considera poco práctico.
Ahora, Heping Xie de la Universidad de Shenzhen y Zongping Shao de la Universidad Tecnológica de Nanjing han encontrado una solución. Mantuvieron el electrolizador separado del agua de mar con una membrana impermeable y transpirable. Un poco como un tamiz, la membrana evita que cualquier cosa que no sea vapor de agua pura entre en el electrolizador. A medida que el vapor de agua se aspira y se convierte en hidrógeno, se extrae más agua del mar para ocupar su lugar. Es, informaron recientemente en la revista Nature, un sistema autosostenible.
Los científicos instalaron un prototipo en la bahía de Shenzhen de China y produjeron más de 1 millón de litros de hidrógeno durante 133 días sin ningún deterioro informado. “Hacerlo funcionar durante más de 3000 horas establece un nuevo punto de referencia en estabilidad”, dice Cowan.
Una aplicación potencial podría ser que la energía eólica marina alimente electrolizadores de agua de mar, y el hidrógeno resultante se transporte de regreso a tierra. Una idea similar subyace detrás de la proyecto gigastack en el estuario de Humber, frente a la costa norte de Inglaterra: la energía eólica marina se está utilizando para alimentar electrolizadores, y el hidrógeno se usa en la refinería de Humber.
El hidrógeno, que representa alrededor del 2 por ciento del mercado mundial de energía, está experimentando una especie de renacimiento, después de haber estado sujeto al mismo ciclo de esperanza y exageración que ha caracterizado la investigación sobre la fusión nuclear. Esa última tecnología está progresando a gran velocidad, enfatizado por el anuncio del martes del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. confirmando un hito en la salida de energía.
Sin embargo, a diferencia de la fusión, la producción comercial de hidrógeno ya existe, principalmente utilizando combustibles fósiles, como la extracción de metano. Los grandes desafíos radican en la ampliación, la reducción de costos y la reducción de la huella de carbono. Los electrolizadores actuales, por ejemplo, funcionan al nivel de megavatios, en lugar de gigavatios. el Reino Unido estrategia de hidrógeno busca duplicar el objetivo de producción de hidrógeno con bajas emisiones de carbono a 10 GW para 2030, como un paso intermedio hacia el cero neto.
La apuesta por ecologizar la industria del hidrógeno está dando lugar a apuestas estratégicas en otros lugares. los Disparo de hidrógeno La iniciativa se lanzó en los EE. UU. el año pasado para reducir el costo del hidrógeno verde a $ 1 por kilogramo en una década. La UE, como parte de su estrategia de hidrógeno, tiene un plan de 10 años para construir infraestructura de hidrógeno, incluidas redes de transporte y estaciones de servicio. El bloque también espera que el hidrógeno verde pueda reemplazar al gas natural en industrias contaminantes como la producción de acero.
Lo más importante, quizás, es que el costo de la energía renovable necesaria para producir hidrógeno verde está cayendo. Puede tomar otra década separar la esperanza de la exageración, pero, por ahora, la llama de un futuro más limpio alimentado por hidrógeno tiene un brillo saludable.