Un mayor rendimiento en términos productivos y una mejora sustancial en cuanto a los costes serían las dos ventajas principales de un nuevo método de producción de hidrógeno mediante luz solar, desarrollado por especialistas de la University of Colorado Boulder. El equipo de ingenieros y científicos norteamericanos ha recibido, además, el apoyo del Departamento de Energía de los Estados Unidos, por la efectividad del método para la generación de este combustible renovable.
El proyecto, dirigido por el profesor Alan Weimer, consiste en una serie de espejos destinados a concentrar los rayos del sol y a crear temperaturas muy elevadas, en torno a los 2.640 grados Fahrenheit (unos 1450º C). Gracias a ese proceso y a otros complementarios, se logra dividir el hidrógeno y el oxígeno en el agua empleada en el sistema.
En la actualidad, el método más barato para la producción de hidrógeno es un proceso que combina metano con vapor de gas natural. A pesar de su efectividad en términos económicos, durante este proceso se liberan cantidades significativas de dióxido de carbono a la atmósfera, provocando en consecuencia que la producción de este combustible afecte al medio ambiente.
Buscando nuevos métodos que combinen la eficiencia económica, el rendimiento productivo y la disminución de las emisiones contaminantes, el Departamento de Energía de los Estados Unidos encargó un informe a la compañía TIAX sobre diferentes procesos en desarrollo e investigación para la generación de hidrógeno y su empleo como combustible.
Principales ventajas
El mencionado informe concluyó que el método desarrollado en la University of Colorado Boulder no produce emisiones de gases de efecto invernadero y es más rentable que el resto de las tecnologías analizadas. El avance fue difundido a través de una nota de prensa de la universidad y de un artículopublicado por Science Daily.
¿Por qué el método diseñado por Alan Weimer y su equipo fue calificado de esta forma en el informe de TIAX para el Departamento de Energía? Básicamente, porque las reacciones de disociación del agua se producen a temperaturas más bajas y son más rápidas que en otros procesos. Además, se requiere una menor cantidad de energía y de materiales activos, lo que se traduce en una disminución de los costes de producción.
Según Weimer, el uso de una película fina como recubrimiento en el receptor solar, de características porosas, permite que el calor y el vapor necesario para el proceso fluyan más fácilmente a través del dispositivo, provocando que las reacciones se produzcan de manera más eficiente.
Los especialistas han podido reducir la temperatura necesaria para dividir el agua en unos 482 grados Fahrenheit (250º C), además de eliminar la inestabilidad del proceso (uno de los grandes obstáculos en muchos métodos empleados en la actualidad), mediante el uso de películas delgadas como recubrimiento y de un sustrato de reactivos.
Purificación de agua
Para los ingenieros e investigadores de la University of Colorado Boulder, este nuevo método constituye un avance importante para el desarrollo del hidrógeno como combustible, y existe una buena oportunidad para que se convierta en la corriente principal en términos de energías sostenibles en el suroeste de los Estados Unidos y en otras regiones de alta incidencia de energía solar en todo el mundo.
Por otra parte, el método de división del agua desarrollado por Weimer y sus colegas no solamente utiliza recursos renovables y produce hidrógenosostenible, sino que además puede ser muy eficaz para purificar y potabilizar agua, lo que podría solucionar los problemas de escasez de agua en el futuro.
Weimer está presentando actualmente su investigación en distintas organizaciones para obtener el apoyo necesario para continuar la investigación, para la que se requieren recursos gubernamentales y privados. Entretanto, el Departamento de Energía continúa investigando nuevos enfoques para la producción de hidrógeno a partir de luz solar.
El objetivo final es la comercialización de la producción, tanto con éste como con otros métodos. Según el Departamento de Energía, la planificación de costes en el análisis de producción de hidrógeno hacia 2015 indica un precio de seis dólares por kilogramo, mientras que en 2025 los valores deberían oscilar entre los dos y los tres dólares por kilogramo.
