Investigadores del Laboratorio Nacional de Energías Renovables de EE.UU. investigan el potencial de las perovskitas en un nuevo sistema de producción de hidrógeno.
Producción termoquímica de hidrógeno solar, buscando el material perfecto.
El gobierno de EE.UU. ha fijado un objetivo claro para su investigación energética: reducir el coste del hidrógeno limpio de los 5 dólares/kg actuales a 1 dólar/kg para finales de la década.
¿Cómo? Catalizando la innovación a través de su programa Hydrogen Shot y explorando nuevos enfoques y tecnologías.
Aquí es donde encaja el sistema de producción estudiado por los científicos del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL). Los investigadores centraron su atención en una innovadora tecnología de división del agua denominada generación de hidrógeno solar termoquímico (STCH).
Funcionamiento STCH
A diferencia de la electrólisis, que requiere electricidad para romper las moléculas de agua, los sistemas STCH se basan en un proceso químico de dos pasos.
En este proceso, los óxidos metálicos se reducen primero para liberar oxígeno, a través de temperaturas superiores a los 1.400ºC; y luego se reoxida con vapor a temperaturas más bajas para producir hidrógeno.
En este caso concreto, el calor de alta temperatura lo proporciona el sol, cuya energía es recogida por un campo de heliostatos y concentrada en el receptor de la primera cámara de reacción.
La tecnología tiene el potencial de ser mucho más eficiente energéticamente que la electrólisis, pero la investigación está todavía en sus inicios.
Se trata de un campo muy difícil en el que aún quedan varias preguntas por responder, sobre todo en lo que respecta a los materiales.
Zhiwen Ma, ingeniero del NREL
La publicación evalúa el rendimiento de varios materiales para la producción de hidrógeno solar en el contexto de una plataforma de sistema construida a propósito para destacar las ventajas y las lagunas tecnoeconómicas en el camino hacia la ampliación.
Uno de los retos de la investigación era identificar perovskitas que pudieran soportar las altas temperaturas necesarias y alcanzar los objetivos de rendimiento.
El material no se encontró necesariamente. Pero este análisis sirve para ofrecer algunas limitaciones sobre dónde creemos que se centrarán los costes, en caso de que los materiales cumplan los objetivos y las expectativas que prevé la comunidad investigadora.
Genevieve Saur, coautora del estudio.
Vía www.nrel.gov
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