El nuevo método de los investigadores de la Universidad RMIT de Australia divide el agua de mar directamente en hidrógeno y oxígeno, evitando la necesidad de desalinización y su costo asociado, consumo de energía y emisiones de carbono.

El hidrógeno se ha promocionado durante mucho tiempo como un futuro combustible limpio y una posible solución a los desafíos energéticos críticos, especialmente, para las industrias que son más difíciles de descarbonizar, como  la aviación y el transporte marítimo.

Casi todo el hidrógeno del mundo proviene actualmente de combustibles fósiles y su producción es responsable de alrededor de 830 millones de toneladas de dióxido de carbono al año*, equivalente a las emisiones anuales del Reino Unido e Indonesia juntas.

Sin embargo aún la producción del hidrógeno verde es costosa a través de la electrólisis y la división de las moléculas del agua. Es así que el investigador principal de RMIT, el Dr. Nasir Mahmood, dijo que los procesos de producción de hidrógeno verde eran costosos y dependían del agua dulce o desalinizada.

“Sabemos que el hidrógeno tiene un potencial inmenso como fuente de energía limpia, particularmente para la industria que no pueden cambiar fácilmente hacia  energías renovables”, dijo Mahmood.

“Pero para ser verdaderamente sostenible, el hidrógeno que usamos debe estar 100% libre de carbono durante todo el ciclo de vida de producción y no debe reducir las preciosas reservas de agua dulce del mundo. Nuestro método para producir hidrógeno directamente del agua de mar es simple, escalable y mucho más rentable que cualquier enfoque de hidrógeno verde actualmente en el mercado. Con un mayor desarrollo, esperamos que esto pueda impulsar el establecimiento de una próspera industria de hidrógeno verde en Australia”, destacó.

Se ha presentado una solicitud de patente provisional para el nuevo método, detallado en un estudio a escala de laboratorio publicado en la revista Wiley, Small .

La gran diferencia: un catalizador para el agua de mar

Para hacer hidrógeno verde, se usa un electrolizador para enviar una corriente eléctrica a través del agua y dividir  sus componentes de hidrógeno y oxígeno.

Estos electrolizadores actualmente usan catalizadores costosos y consumen mucha energía y agua: se pueden necesitar alrededor de nueve litros para producir un kilogramo de hidrógeno. También tienen una salida tóxica: no dióxido de carbono, sino cloro.

“El mayor obstáculo con el uso de agua de mar es el cloro, que puede producirse como subproducto. Si tuviéramos que satisfacer las necesidades mundiales de hidrógeno sin resolver este problema primero, produciríamos 240 millones de toneladas de cloro al año, que es tres o cuatro veces lo que el mundo necesita en cloro. No tiene sentido reemplazar el hidrógeno producido por combustibles fósiles con producción de hidrógeno que podría estar dañando nuestro medio ambiente de una manera diferente. Nuestro proceso no solo omite el dióxido de carbono, sino que tampoco produce cloro”, dijo Mahmood.

El nuevo enfoque ideado por un equipo del grupo de investigación multidisciplinario “Materials for Clean Energy and Environment (MC2E)” en la universidad  RMIT, utiliza un tipo especial de catalizador desarrollado para trabajar específicamente con agua de mar.

“Estos nuevos catalizadores requieren muy poca energía para funcionar y podrían usarse a temperatura ambiente”, dijo Mahmood.

El investigador dijo que la tecnología promete reducir significativamente el costo de los electrolizadores, lo suficiente como para cumplir con el objetivo del gobierno australiano para la producción de hidrógeno verde de $ 2 / kilogramo, para que sea competitivo con el hidrógeno procedente de combustibles fósiles.

Los investigadores de RMIT están trabajando con socios de la industria para desarrollar aspectos de esta tecnología. La siguiente etapa de la investigación es el desarrollo de un prototipo de electrolizador que combina una serie de catalizadores para producir grandes cantidades de hidrógeno.

Fuente: RMIT