Nuevo avance en Alemania permite guardar energía solar varios días y liberarla como hidrógeno con solo cambiar el pH
- Luz solar capturada en forma química.
- Almacenamiento durante varios días.
- Liberación de hidrógeno cuando se necesita.
- Eficiencia de carga superior al 80 %.
- Producción de hidrógeno con un 72 % de eficiencia.
- Activación y reinicio mediante cambio de pH
- Funcionamiento incluso en la oscuridad.
Una “batería solar” que almacena luz durante días y libera hidrógeno bajo demanda
La transición energética necesita algo más que paneles solares y aerogeneradores. Necesita almacenamiento inteligente, flexible, capaz de adaptarse a la intermitencia de las renovables. En ese contexto, un equipo de investigación de las universidades de Ulm y Jena ha desarrollado un sistema que combina lo mejor de dos mundos: la captación solar y el almacenamiento químico en un mismo material.
El resultado es lo que podría describirse como una batería solar molecular: un sistema capaz de absorber energía luminosa, conservarla durante varios días y transformarla posteriormente en hidrógeno verde bajo demanda. Y lo más interesante: puede hacerlo incluso en ausencia de luz.
Batería solar a escala molecular
El corazón del sistema es un copolímero soluble en agua con actividad redox reforzada. En términos sencillos, se trata de una macromolécula diseñada para almacenar electrones. Los copolímeros están formados por distintos bloques orgánicos que, en este caso, han sido funcionalizados para captar y retener energía química procedente de la luz solar.
Durante el proceso de “carga”, el sistema se expone a luz visible en presencia de un catalizador con un colorante de rutenio luminiscente. Esa irradiación permite almacenar electrones en el polímero con una eficiencia superior al 80 %. Una cifra notable en sistemas fotocatalíticos acuosos.
La energía no se pierde rápidamente. El estado cargado se mantiene durante varios días. Es decir, la luz captada hoy puede convertirse en hidrógeno mañana. O pasado. Eso cambia el paradigma: ya no es imprescindible producir y consumir energía solar en el mismo instante.
Hidrógeno cuando se necesita
Cuando se desea recuperar la energía almacenada, el sistema se activa mediante la adición de un ácido y un catalizador de evolución de hidrógeno. Los electrones almacenados en el polímero reaccionan con protones y generan hidrógeno molecular (H₂).
La eficiencia en esta etapa alcanza aproximadamente el 72 %, un rendimiento elevado si se considera la secuencia completa de almacenamiento y liberación.
Y hay un detalle clave: el proceso de generación de hidrógeno ocurre en la oscuridad. Esto significa que la producción puede desacoplarse completamente del momento de captación solar. Una ventaja enorme para aplicaciones industriales que requieren suministro constante.
El reinicio mediante cambio de pH
Tras la descarga, basta con neutralizar la solución para que el sistema vuelva a su estado inicial y pueda recargarse con luz. Todo se controla con un simple interruptor de pH.
No hay necesidad de aislar el polímero ni de realizar procesos complejos de separación. La reversibilidad de las reacciones redox permite múltiples ciclos de carga y descarga.
Incluso el cambio de color del material —de violeta a amarillo y viceversa— actúa como indicador visual del estado del sistema. Un detalle casi poético dentro de una química muy sofisticada.
Una nueva vía para el almacenamiento solar
La importancia científica del avance no radica solo en la eficiencia. También en la integración de campos que rara vez convergen: química macromolecular y fotocatálisis. Esa combinación abre puertas a soluciones híbridas que no encajan en las categorías clásicas de batería o electrolizador.
En la actualidad, el hidrógeno verde suele producirse mediante electrólisis alimentada por electricidad renovable. Este nuevo enfoque propone otra ruta: almacenar directamente la energía solar en forma de electrones químicos y liberarlos cuando convenga.
Para sectores como la producción de acero climáticamente neutro, donde se requiere hidrógeno continuo y en grandes volúmenes, disponer de sistemas de almacenamiento solar químico podría ayudar a suavizar picos de demanda y reducir dependencia de la red eléctrica.
Potencial
Este tipo de sistemas sugiere un modelo energético más flexible y químicamente inteligente. No se trata solo de generar electricidad renovable, sino de transformarla en vectores energéticos almacenables y transportables.
En un escenario realista, tecnologías como esta podrían complementar la electrólisis convencional, especialmente en aplicaciones descentralizadas o en entornos donde el acceso a la red sea limitado.
Podrían integrarse en instalaciones solares industriales para producir hidrógeno en momentos estratégicos, estabilizar procesos y reducir emisiones en sectores difíciles de electrificar. Incluso en pequeñas plantas piloto vinculadas a comunidades energéticas.
Queda camino por recorrer, claro. Escalabilidad, costes, durabilidad. Pero la idea es potente: capturar el sol hoy, guardarlo en una molécula y liberarlo cuando haga falta. Sin cables de por medio. Sin depender del instante.
Una transición energética más química, más modular y quizá más resiliente. Y eso, en tiempos de incertidumbre climática, no es poca cosa.
Vía www.uni-ulm.de
Más información: Marco Hartkorn et al, A water-soluble copolymer for storage and electron conversion in photocatalytic on-demand hydrogen evolution, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-68342-2
Carlos Fernández Pérez dice
Sin duda, la transición energética propiciada por las energías renovables suponen para los países que, como es el caso de España, no disponemos de materias primas fósiles en abundancia y dependemos ( cada vez menos) de las importaciones de terceros países una oportunidad histórica para desarrollar en unas condiciones competitivas tanto empresas industriales como transportes y cualquier actividad económica que requiera ( en la práctica todas, en mayor o menor medida) de un suministro de energía fiable, abundante y a precios asequibles.
Esto se vería exponencialmente aumentado si somos capaces de conseguir métodos de almacenamiento que sean eficaces y que proporcionen un rendimiento óptimo ( entendiendo éste como porcentaje de recuperación de la energía empleada), lo que permitiría suavizar al máximo posible la diferencia, en la actualidad tan importante, entre los precios-pico y los precios-valle, lo que significaría un aprovechamiento mucho mejor de la generación de las energías renovables, tanto por la mejora media del precio en períodos-valle, como por la moderación del precio en los períodos-pico y además por la minimización de vertidos en los momentos de máxima producción y precios bajos.
Contar con medios de almacenaje efectivos es, pues, clave en el éxito de la implantación masiva de estas energías renovables, para no depender de la volubilidad de sol, viento y lluvias en períodos determinados y poder administrar la energía acumulada a conveniencia de los potenciales mercados, beneficiándose tanto productores como consumidores de esta disponibilidad.