En esta época de transición energética en la que nos encontramos, el hidrógeno verde está adquiriendo un papel cada vez más importante y puede ser clave en los próximos años para conseguir la deseada descarbonización del planeta. El problema es que resulta muy caro de producir, pero esto puede cambiar gracias a un descubrimiento “accidental”. Una de esas serindipias de la ciencia.
Un equipo de investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) ha hecho un interesante hallazgo de manera totalmente casual y fortuita y que podría revolucionar la forma de descomponer el agua para obtener hidrógeno.
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El hidrógeno es el elemento químico más abundante del planeta. Está presente en el 75% de la materia, pero no se puede extraer directamente de la naturaleza, sino que hay que producirlo.
Existen tres formas de producir el hidrógeno y, dependiendo de cómo se obtenga, podremos hablar de hidrógeno renovable o no.
El hidrógeno verde es el que se obtiene utilizando alguna energía renovable, mediante un proceso químico denominado electrólisis de agua, que separa las moléculas de oxígeno e hidrógeno que conforman el agua.
Pero, el principal inconveniente del hidrógeno verde es que es muy caro de producir, mucho más que el hidrógeno gris, que es el que se obtiene de combustibles fósiles. Aquí es donde radica la importancia del hallazgo de la Universidad Nacional de Singapur, ya que ha conseguido producir este elemento de una manera más barata.
El hecho se remonta a 2019, pero ha sido sólo hasta ahora cuando el equipo de investigadores ha publicado los resultados en la revista Nature.
Una noche se produjo un apagón en el laboratorio de trabajo, quedando completamente a oscuras. Cuando el equipo, liderado por el profesor Xue Jun Min, regresó al día siguiente, se percataron de que el rendimiento del experimento de electrólisis de agua que estaban haciendo había caído drásticamente.
La ausencia de luz mermó el rendimiento del material catalítico, un compuesto a base de oxihidróxido de níquel (NiO6). La electrólisis continuó durante el apagón, pero con un rendimiento claramente inferior.
Sin embargo, según reconocen los científicos, “un material así no debería ser sensible a la luz. La luz no debería tener ningún efecto sobre sus propiedades”. Esto los llevó a investigar cómo afectaba la luz a la electrólisis.
Un proceso de electrólisis más eficiente, gracias a la luz
Como consecuencia, el equipo descubrió que la luz puede hacer que el proceso de obtención del hidrógeno sea más eficiente. Como explica el profesor Jun Min, “el centro redox de la reacción electrocatalítica cambia entre el metal y el oxígeno, activado por la luz. Esto mejora en gran medida la eficacia de la electrólisis del agua”.
Al dejar pasar más luz, se obtiene hidrógeno mediante electrólisis de una manera más eficiente desde el punto de vista energético y, en consecuencia, más barato. “Se puede producir más hidrógeno en menos tiempo y con menos energía”, apunta el profesor.
Tras este hallazgo que puede ser muy interesante de cara al uso del hidrógeno en el futuro, el equipo de investigadores de la Universidad Nacional de Singapur empezó a trabajar en nuevos métodos para mejorar los procesos industriales de obtención de este elemento, como la creación de celdas transparentes para que penetre la luz durante la electrólisis.