Investigadores de UNIST (Corea del Sur) desarrollaron una “hoja artificial” modular que convierte directamente la luz solar y el agua en hidrógeno sin electricidad externa ni emisiones de CO₂
- Nueva tecnología de fotosíntesis artificial.
- Produce hidrógeno directamente con luz solar y agua.
- Sin electricidad externa ni emisiones de CO₂.
- Módulo de 16 cm² con 11,2% de eficiencia solar-a-hidrógeno.
- Funciona durante 140 horas sin degradación significativa.
- Listo para escalado comercial y uso real.
Tecnología de fotosíntesis artificial supera referencia clave en eficiencia para la conversión directa de energía solar en hidrógeno
Un equipo de investigación de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST) ha desarrollado un sistema modular de hoja artificial que representa un avance clave en la producción sostenible de hidrógeno verde. Esta tecnología convierte luz solar y agua directamente en hidrógeno, sin necesidad de electricidad externa y sin emitir dióxido de carbono, acercándose a un modelo verdaderamente limpio y autónomo de generación energética.
Hoja artificial inspirada en la naturaleza
Este innovador sistema imita la fotosíntesis natural al usar una estructura basada en perovskitas dopadas con cloro que permite una conversión eficiente y estable de energía solar directamente en combustible. A diferencia de los sistemas tradicionales fotovoltaico-electroquímicos (PV-EC), no genera primero electricidad: el sistema convierte la energía solar directamente en enlaces químicos de hidrógeno, lo cual reduce las pérdidas eléctricas y minimiza el espacio necesario para su instalación.
Diseño modular escalable y eficiente
El equipo ensambló electrodos fotoactivos de 1 cm² en una configuración 4×4 para crear un módulo de 16 cm². Cada subunidad contiene 8 fotoánodos y 8 fotocátodos, maximizando el rendimiento en un espacio compacto.
Gracias a una combinación de materiales avanzados —como una capa absorbente de Cl:FAPbI₃, transportadores electrónicos resistentes a rayos UV (Cl:SnO₂), y catalizadores de níquel, hierro y cobalto (NiFeCo)—, el dispositivo logró una eficiencia solar-a-hidrógeno del 11,2%. Este valor supera el umbral comercial de 10%, considerado como un estándar mínimo para aplicaciones reales.
Durabilidad validada en condiciones reales
Para garantizar la estabilidad a largo plazo, los investigadores encapsularon el módulo con láminas de níquel y resina especial, permitiendo una operación continua de 140 horas sin apenas pérdida de rendimiento (99% de eficiencia mantenida). Este nivel de estabilidad es fundamental para viabilidad comercial en entornos reales.
Hacia la comercialización del hidrógeno verde
El profesor Jae Sung Lee subrayó que este avance va más allá del laboratorio, al alcanzar una eficiencia a nivel de módulo, no solo de celda, lo que indica que es posible escalar esta tecnología en forma de paneles, similares a los solares actuales.
Potencial de esta tecnología
El desarrollo de esta hoja artificial representa un punto de inflexión para el hidrógeno verde, que es clave para descarbonizar sectores como el transporte, la industria química y la generación eléctrica. Algunas de sus contribuciones más relevantes:
- Reducción drástica de emisiones al evitar el uso de combustibles fósiles.
- Uso directo de agua y sol, recursos abundantes y gratuitos.
- Descentralización energética: módulos autónomos que pueden instalarse incluso en zonas remotas.
- Compatibilidad con infraestructura existente, al integrarse fácilmente en sistemas de producción de hidrógeno o almacenamiento energético.
- Alta eficiencia y escalabilidad que acercan el costo del hidrógeno verde al de su equivalente fósil.
Esta tecnología tiene el potencial real de cambiar la matriz energética global, haciendo que el hidrógeno limpio sea accesible, viable y sostenible en el corto y mediano plazo.
Más información: Dharmesh Hansora et al, Scalable and durable module-sized artificial leaf with a solar-to-hydrogen efficiency over 10%, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-59597-2
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