El avance en la producción de hidrógeno verde ha dado un paso significativo con el desarrollo de un nuevo prototipo de electrolizador que utiliza aire húmedo en lugar de agua líquida. Ingenieros químicos de la Universidad de Melbourne (Australia) han diseñado este dispositivo innovador, que ha sido recientemente detallado en la revista Nature Communications.
El hidrógeno verde se perfila como una alternativa viable a los combustibles fósiles, que son grandes emisores de CO2 y otros gases de efecto invernadero. Tradicionalmente, este tipo de hidrógeno se produce mediante electrolizadores que utilizan agua y electricidad, y pueden ser alimentados por fuentes de energía renovables como la solar y la eólica. Sin embargo, estos sistemas enfrentan desafíos significativos: requieren componentes complejos y acceso constante a agua dulce, un recurso escaso en muchas regiones del mundo, lo que aumenta sus costes y limita su adopción masiva.
El prototipo desarrollado por los ingenieros de Melbourne presenta una solución innovadora: un sistema que absorbe el agua en forma de vapor del aire, dividiéndola en hidrógeno y oxígeno. Este proceso se lleva a cabo en un electrolizador de aire directo, un dispositivo que reemplaza el uso de agua líquida por la absorción de humedad atmosférica.
En palabras del investigador principal, Gang Kevin Li, “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 actualmente no lo recogemos para ninguna aplicación concreta, simplemente se libera a la atmósfera”.
El prototipo probado incluye cinco electrolizadores de aire directo (DAE) apilados verticalmente y en paralelo. Durante los ensayos, el sistema fue alimentado tanto por un panel solar comercial de silicio como por una pequeña turbina de viento, logrando funcionar eficazmente durante 12 días consecutivos, incluso en condiciones de baja humedad (alrededor del 4%).
Este avance tecnológico es prometedor no solo por su capacidad de operar sin agua líquida, sino también por su potencial escalabilidad. Los investigadores subrayan que su tecnología podría transformar la producción de hidrógeno en zonas remotas y áridas, minimizando el impacto medioambiental y facilitando el suministro de combustible de hidrógeno en cualquier lugar del planeta.
Gang Kevin Li destaca el potencial de este sistema para resolver el desajuste geográfico existente entre las zonas ricas en energía solar y aquellas con disponibilidad de agua: «Nuestro 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, Li subraya la autonomía del dispositivo DAE, que puede ser desplegado en áreas remotas con infraestructura limitada, lo que incrementa su versatilidad y potencial de aplicación en diversas condiciones geográficas.
Este desarrollo abre nuevas posibilidades en la lucha contra el cambio climático, proporcionando una ruta prometedora para la producción sostenible de energía a nivel global.
