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Energía solar para obtener hidrógeno

Hay un hecho que no cambia en el consumo de energía, y es que vamos a necesitar hidrógeno en el futuro. Es cierto que podemos obtener hidrógeno hoy, pero si la idea es reemplazar a algo tan masivo y (por ahora) abundante como los combustibles fósiles, entonces se van a requerir cantidades gigantescas de este gas primordial. El método por excelencia para obtener hidrógeno es el de la electrólisis del agua, pero de acuerdo a un boletín publicado en la revista Science, un nuevo dispositivo capaz de utilizar energía solar y un catalizador más abundante, podría elevar considerablemente la eficiencia en el proceso de obtención de hidrógeno.

Desde pequeñas calculadoras de bolsillo hasta los más poderosos satélites en órbita, la energía solar está “esperando” a que simplemente la tomemos. Obviamente, hemos hecho un gran progreso, pero todavía no es suficiente. Aún no somos tan buenos capturándola, es bastante complicado almacenarla, y mucho más transportarla a los lugares que la necesitan. Ahí es en parte donde entra el hidrógeno. Es un gas, uno que puede demostrar un carácter temperamental ante la más mínima provocación, pero un gas al fin, y por lo tanto, las posibilidades de transporte y abastecimiento son más amplias. Utilizar energía solar para la electrólisis del agua y separar el hidrógeno del oxígeno no es algo nuevo, pero en esta ocasión, la energía solar es utilizada directamente.

Obtener electricidad y calor es una cosa, pero un sistema que utilice energía solar para obtener hidrógeno es algo muy diferente (Fuente: Wikimedia Commons)

Un equipo formado por miembros de CalTech, el Instituto ETH de Suiza y el Instituto Paul Scherrer de ese mismo país, han desarrollado un dispositivo formado por una lente, una ventana de cuarzo transparente y una cámara de reacción. La luz solar es enfocada a través de la lente, atravesando la ventana de cuarzo, y es capturada por el diseño de reflexión interna de la cámara. Los fotones capturados son convertidos en calor, a un impresionante nivel de 140 grados Celsius por minuto, llegando a un rango estable de entre 1.400 y 1.600 grados Celsius.

En ese punto, la temperatura es lo suficientemente alta como para provocar un cambio químico en el catalizador, formado por un cilindro poroso de dióxido de cerio (elemento 58 en la Tabla Periódica). De esta forma, el dióxido pierde uno de sus oxígenos, a un ritmo de 34 mililitros de oxígeno por minuto, sobre una muestra de 325 miligramos del dióxido. Tras el final de esta reacción, se reduce la temperatura de la cámara a unos 900 grados, y se inyecta vapor de agua. El catalizador “roba” el oxígeno del vapor, dejando solamente el hidrógeno.

De acuerdo a la publicación oficial, la eficiencia en la relación “solar-a-combustible” se encuentra entre el 0,7 y el 0,8 por ciento, pero estos límites son impuestos no por la reacción química, sino por el diseño y la escala actual del dispositivo. En otras palabras, puede hacerse más grande y mejor para obtener más hidrógeno, sin mencionar el hecho que recurre a energía solar disponible de forma gratuita.

Por otro lado, el utilizar cerio como catalizador es muy importante, ya que tiene una abundancia muy similar a la del cobre, y resulta más barato en comparación con los extremadamente costosos catalizadores de platino. Esperamos que puedan refinar pronto el diseño, y en lo posible, aplicarlo a una escala industrial. Aunque al mismo tiempo, esto demuestra una enorme ironía. El hidrógeno es el elemento más abundante del Universo, y es increíble que nos cueste tanto trabajo obtenerlo…

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Escrito por Lisandro Pardo

19 Comments

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    • La verdad si hay el mio es Hibrido (Se carga con el sol ò con la toma corriente comun) es el LG GD510 y ya tiene meses en el mercado (por cierto lo compre nada mas salio XD)

  1. ¿0,7 a 0,8%? Pues ya puede mejorar al aumentar el tamaño del dispositivo, por que el rendimiento es realmente bajo. Nunca se sabe, pero probablemente no tengan un sistema viable hasta dentro de 10-20 años

    • 0.7 y 0.8 es realmente un rendimiento muy alto (creo que las centrales térmicas y las nucleares tienen un rendimiento parecido).

      Además las energias renovables suelen tener un rendimiento bastante pobre, aunque de verdad un 0,7 % es realmente pobre…

  2. No no, las centrales termicas tienen un rendimiento aproximadamente del 30~40 %, o sea, 0.3~0.5 en tanto por uno.
    Lo que me lia del artículo es que dice un rendimiento del 0.7 , 0.8 POR CIEN cuando creo que será del 0.7 , 0.8 en tanto por uno, o sea, del 70 y 80 %. Que alguién me corrija si me equivoco porfa.

    Saludos!

  3. Y por ahí también estamos a punto de construír páneles solares de mucha mayor eficiencia que los actuales y de producción más barata, todo ello gracias a la nanotecnología, quizás en menos de una década sea bien asequible tener la azotea de tu casa llena de páneles solares, ya no saldría tan caro como ahora, lo malo, lo malo serán las palomas que cagan sobre de tu casa, cada mierdita que caiga en las celdas representaría una pérdida de energía ^^.

  4. Pues, no se cuál es el punto de usar energía solar para obtener hidrogeno (que luego será usado para obtener energía) cuando podemos usar la energía solar directamente sin tanto proceso, tengo entendido que para obtener hidrogeno a partír del agua se necesita una enorme cantidad de energía electrica, así que de verdad lo veo inutil. Apuesto mas por mejorar la eficiencia de los actuales paneles solares y el abaratamiento de los mismos, al fin y al cabo, el sol estará ahí por miles de millones de años, brindandonos su energía que puede ser usada sin tanto proceso para ser utilizable. Otra de las desventajas del uso de hidrogeno es que es un gas muy volatil y nadie quiere ir en un automovil que explote por una colisión menor o algo parecido. Saludos y felíz navidad a todos.

    • La idea, es producir hidrógeno cuando haya exceso de producción energética, y utlizarlo más tarde cuando falte. La desventaja de la energía solar es que no se puede controlar del todo (podemos apagar los paneles si sobra electricidad, pero no podemos "encenderlos" si no hay Sol. Este tipo de ideas permitirían ajustar la oferta con la demanda.

  5. Si leeis la fuente original podeis comprobar que hablan de tanto por uno.
    Eso quiere decir que el proceso es 2 o 3 veces mas eficiente que las celulas fotovoltaicas y mucho mucho mas barato.
    Por fin una fuente de energia barata y renovable.
    70% – 80%

  6. Imaginad la cantidad de globos que podríamos llenar con todo ese hidrógeno… ya veo dirigibles surcando unos cielos impolutos, transportando pasajeros y mercancías. Sus hélices, impulsadas por motores eléctricos híbridos alimentados por placas solares o el propio hidrógeno.
    Lo que ahorraríamos lo tendríamos que gastar en pagarles a los controladores aéreos, así que no sé yo ;D

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