El gran problema del hidrógeno verde es la dependencia del agua dulce. Hemos encontrado la solución en las cloacas

En el gran puzle de la descarbonización, el hidrógeno verde apunta maneras para convertirse en una de las piezas más importantes. Se ha convertido en una de las grandes apuestas de la Unión Europea para la transición energética, pero aunque para producirlo se utilizan energías renovables como la solar o la eólica, tiene un gran problema: consume una enorme cantidad de agua dulce. Unos investigadores quieren atajar este problema utilizando algo que producimos en cantidades industriales.

Aguas residuales.

El problema del agua. Hablar de energías limpias implica echar la vista a algún punto inicial del proceso para darse cuenta de que sigue existiendo una huella ecológica. Los coches eléctricos no emiten, pero fabricar sus baterías sí, por ejemplo. Con el hidrógeno verde ocurre algo similar. La energía solar o eólica es la que se emplea para realizar el proceso de electrólisis con el que se genera hidrógeno para usar como fuente de energía, pero como decíamos, se consume muchísima agua, un recurso que es cada vez más escaso para millones de personas.

Es por eso que estamos investigando formas alternativas de generar hidrógeno verde sin esas ingentes cantidades de agua dulce. Por ejemplo, empleando agua de mar, pero hay un tipo de agua dulce que no se había considerado para el proceso y que ahora ha entrado en la ecuación.

Basura Tesoro en aguas residuales. Estas aguas contienen una serie de contaminantes que, según la lógica, dificultarían el proceso de electrólisis. Cuentan con níquel, platino, cromo y otros metales que, hasta ahora, había que extraer del agua en un costoso proceso de purificación antes de emplear esa agua en la electrólisis. Sin embargo, un equipo de la Escuela de Ciencias de la RMIT australiana ha encontrado la forma de aprovechar esos metales para acelerar la producción de hidrógeno verde.

En la electrólisis, los electrodos son un componente clave porque es el que facilita la reacción que separa el agua en sus componentes base: hidrógeno y oxígeno. Para ello, se emplea un ánodo (donde el agua se descompone liberando oxígeno y electrones) y un cátodo (los protones ganan electrones y forman moléculas de hidrógeno). En el ánodo y el cátodo se utilizan metales como el níquel, el platino o el iridio como los que se encuentran en las aguas residuales, y lo que han hecho desde el RMIT es… aprovecharlos.

El invento. Para ello, el electrodo está fabricado con una superficie de carbono absorbente que atrae esos metales presentes en las aguas residuales, como si fuera un imán. Cuando los “atrapa”, forma catalizadores que conducen la electricidad y comienza esa tarea de dividir el agua en sus componentes.

Nasir Mahmood es uno de los investigadores y, como leemos en Miragenews, explica la reacción del siguiente modo: “el catalizador acelera una reacción química sin consumirse en el proceso, permitiendo que los metales interactúen con otros elementos presentes en las aguas residuales y potenciando las reacciones electroquímicas necesarias para dividir el agua en oxígeno e hidrógeno.

Y, más allá de la teoría, el equipo ideó un dispositivo que consiguió operar de forma continua durante 18 días con una disminución mínima de rendimiento y logrando un 89% de eficiencia en la conversión de energía y, como exponen en ACS, una estabilidad del 95%. Este dispositivo piloto, conectado a una pequeña placa solar, es el que puedes ver en la imagen que abre este artículo. Y las aguas tienen pinta de todo… excepto de aguas purificadas.

Potencial. Ahora bien, no es tan fácil como coger el agua residual y utilizarla directamente. El equipo confirma que utilizó aguas residuales que habían sido sometidas a algún tratamiento para eliminar residuos sólidos, materia orgánica y otros nutrientes. No los metales, eso sí.

El agua utilizada para el experimento procede de los residuos agrícolas, lo que abre otra puerta a la economía circular de los materiales. Se estima que más del 80% de las aguas residuales vuelven al planeta sin tratamiento alguno (aunque otras fuentes apuntan al 50%), pero si empezamos a utilizar una parte para producir hidrógeno verde, estaríamos reduciendo ese porcentaje, dando un respiro a zonas con problemas de sequía y permitiendo inyectar energía en esas zonas sin afectar a sus depósitos de agua potable. En países en desarrollo tendría un gran potencial.

Un próximo paso es probar más tipos de aguas residuales, ya que no todas cuentan con la misma cantidad de metales en su composición, y como comenta la profesora Nicky Eshtiaghi, otra de las autoras del estudio, el plan ahora es buscar socios para escalar la tecnología y encontrar aplicaciones comerciales.

Imágenes | RMIT, Hightail

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El gran problema del hidrógeno verde es la dependencia del agua dulce. Hemos encontrado la solución en las cloacas

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por
Alejandro Alcolea

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