Obtener hidrógeno del agua de mar, de una forma eficiente y económica, es posible. Esta es la idea que ofrece un equipo investigador de la Universidad RMIT. El estudio que han desarrollado, supone un avance significativo para la producción de hidrógeno verde. La división de agua en hidrógeno y oxígeno, permite prescindir de la desalinización. De esta forma, se reduce el coste derivado de la energía y, además, se evitan emisiones de carbono.
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El hidrógeno frente a los combustibles fósiles
El hidrógeno es una energía que puede tener una gran importancia para el futuro. Ante el reto de nuevas formas de energía limpias, el hidrógeno ha supuesto un valor extraordinario. Su importancia reside en industrias de difícil descarbonización como son la fabricación, la aviación y el transporte vía marítima.
Es importante diferenciar hidrógeno de hidrógeno verde. En la actualidad, la práctica totalidad del hidrógeno que se consume, tiene su origen en combustibles fósiles. En consecuencia, aproximadamente se producen 830 millones de toneladas de dióxido de carbono. Esto supone una cantidad equivalente a las emisiones que Reino Unido e Indonesia producirían de forma conjunta.
En la actualidad, la práctica totalidad del hidrógeno que se consume, procede de combustibles fósiles
El hidrógeno verde es sostenible, sin embargo, su producción representa un gran coste. A pesar de que es una energía libre de emisiones, el hidrógeno verde por el momento resulta inviable desde un plano comercial. Este tipo de hidrógeno, formado a partir de la división del agua, supone el 1% de la producción de hidrógeno en todo el planeta.
Una alternativa para la producción de hidrógeno
Es una gran alternativa utilizar el hidrógeno para impulsar la transición sostenible. Como señala Nasir Mahmood, investigador del proyecto, la obtención de hidrógeno verde representa un gran coste y requiere agua desalinizada o dulce. Sin embargo, existe un gran potencial que puede aprovecharse como fuente de energía limpia. Esta ventaja tiene considerables aplicaciones en industrias cuyo salto a las energías renovables es problemático.
Los investigadores han desarrollado un método revolucionario. En palabras de Mahmood, el hidrógeno debe estar libre de carbono en su ciclo de producción y no mermar el agua dulce disponible. Para ello, el estudio abre una puerta escalable y rentable para la producción de hidrógeno verde. Como señala el investigador, esperan poder configurar una industria de hidrógeno verde en Australia.
El estudio abre una puerta escalable y rentable para la producción de hidrógeno
Un nuevo diseño de electrolizador
Un electrolizador permite la división del agua de mar. A través de este elemento, se transmite una corriente eléctrica al agua que facilita su división en hidrógeno y oxígeno. En la actualidad, los electrolizadores requieren catalizadores de, además de un notable coste, utilizan una elevada cantidad de energía y agua. Es decir, llegan a consumir hasta 9 litros de agua por cada kilo de hidrógeno. Por otra parte, también debe tenerse en cuenta la producción de cloro.
El cloro representa un impedimento a la hora del uso de agua de mar. El cloro puede ser generado en forma de subproducto. Por lo tanto, representa una problemática puesto que, de satisfacer la demanda mundial de hidrógeno, se producirían en consecuencia 240 millones de toneladas de cloro. Esta cantidad representa de entre 3 y 4 veces el consumo mundial de cloro. Por lo tanto, la sostenibilidad de evitar combustibles fósiles se pierde con la producción de todo este cloro.
Satisfacer la demanda mundial de hidrógeno supondría la producción de 240 millones de toneladas de cloro
El método creado por los investigadores evita el dióxido de carbono y el cloro. Es decir, al emplear un catalizador diseñado a propósito para funcionar con agua de mar, no se produce cloro. Durante la investigación, Suraj Loomba, miembro del estudio, desarrolló catalizadores estables que ofrecen una elevada eficiencia pero que, además, sean de producción económica.
Ventajas del sistema
El diseño alcanzado en el estudio, ofrece grandes ventajas. Permiten operar con un bajo coste energético y pueden ser utilizados a temperatura ambiente. Haber producido una modificación de la química interna de los catalizadores, facilita que sea factible su producción industrial. Esta capacidad escalable diferencia al dispositivo de los actuales puesto que éstos son complejos y difíciles de llevar a una escala mayor.
El coste del hidrógeno es competitivo. Un aspecto que señala Mahmood es que, con la innovación lograda, es posible alcanzar el valor fijado por el Gobierno de Australia para competir con combustibles fósiles. Esta cifra se establece en 2 dólares australianos por kilogramo de hidrógeno. Apuntando hacia el futuro de la investigación, están trabajando en un electrolizador que combine distintos catalizadores y produzca grandes cantidades.
Con el sistema diseñado, es posible alcanzar el coste fijado por el Gobierno de Australia de 2 dólares por kg de hidrógeno
Conclusión
El hidrógeno verde está llamado a ser una de las energías del futuro. Como hemos podido ver en el presente artículo, hay un continuo flujo de trabajo por parte de investigadores para optimizar la forma de producir hidrógeno verde. La innovación y la tecnología, nos acercan a la sostenibilidad y, además, como en el presente estudio, mejorar la producción de hidrógeno verde, también ayuda a preservar el agua dulce.
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