Un grupo de investigadores de la Facultad de Ciencia e Ingeniería de Materiales del Technion ha presentado una nueva tecnología para producir hidrógeno verde utilizando energías renovables. Su avance se publicó recientemente en Nature Materials.
Nueva Tecnología Verde para la Producción de Hidrógeno
Avances en Israel: Hidrógeno Verde a partir de Energías Renovables
Un equipo de investigadores de la Facultad de Ciencia y Tecnología de Materiales del Technion – Instituto Tecnológico de Israel, liderado por el profesor Avner Rothschild, ha desarrollado una tecnología innovadora para producir hidrógeno verde utilizando energías renovables. Este avance, publicado recientemente en Nature Materials, representa un gran paso hacia la producción comercial de hidrógeno verde, ofreciendo una alternativa limpia y sostenible a los combustibles fósiles.
Reducción de Emisiones con Hidrógeno
El uso del hidrógeno como combustible reduce el consumo de carbón, gasolina y gas natural, disminuyendo así las emisiones de gases de efecto invernadero. A diferencia de estos combustibles, que liberan dióxido de carbono al quemarse, el hidrógeno produce agua, considerándose un combustible limpio. Sin embargo, la producción común de hidrógeno a partir de gas natural o carbón emite grandes cantidades de CO2, anulando sus ventajas ecológicas. Actualmente, casi todo el hidrógeno consumido se produce a partir de combustibles fósiles, conocido como hidrógeno «gris» (de metano) o «negro» (de carbón), contribuyendo al 2.5% de las emisiones globales de CO2.
Importancia del Hidrógeno Verde en la Lucha Contra el Cambio Climático
Se estima que el hidrógeno verde podría representar aproximadamente el 10% del mercado energético global en un escenario de emisiones netas cero. La producción de hidrógeno verde se realiza mediante electrólisis, descomponiendo el agua en oxígeno e hidrógeno con energía renovable. Aunque la electrólisis ha mejorado a lo largo de los años, sigue siendo costosa para producir hidrógeno verde a precios competitivos. Una de las barreras tecnológicas es la necesidad de componentes costosos como membranas y selladores para separar las partes catódica y anódica.
Innovación en Electrólisis: El Proceso E-TAC
Hace años, investigadores del Technion presentaron una técnica de electrólisis eficiente, conocida como E-TAC, que no requiere membranas ni selladores, ya que produce hidrógeno y oxígeno en etapas separadas. Esta técnica fue desarrollada por el Dr. Hen Dotan y la Dra. Avigail Landman, bajo la supervisión de los profesores Avner Rothschild y Gideon Grader, junto con el empresario Talmon Marco.
Detalles de la Nueva Tecnología
La nueva tecnología propuesta por el grupo del Prof. Rothschild, liderada por Ilia Slobodkin para su tesis de maestría, produce simultáneamente hidrógeno y oxígeno en dos celdas separadas. Se reemplaza el electrodo sólido donde se produce el oxígeno en el método E-TAC por un electrolito acuoso de NaBr, facilitando un proceso continuo sin necesidad de alternar electrolitos fríos y calientes. Los aniones de bromuro en el electrolito se oxidan a bromato mientras producen hidrógeno en un cátodo, y luego fluyen hacia otra celda donde se regeneran y producen oxígeno. Este proceso supera las limitaciones de velocidad y capacidad de los electrodos sólidos.
Conclusiones y Futuro del Proyecto
Los experimentos iniciales han demostrado la viabilidad preliminar y alta eficiencia del proceso, así como su capacidad para operar con altas corrientes eléctricas. Aunque aún queda un largo camino para desarrollar una tecnología basada en este avance científico, se espera que supere los obstáculos para la producción industrial de hidrógeno verde.
El profesor Rothschild es miembro del Programa de Energía Nancy y Stephen Grand Technion, del Centro de Sostenibilidad Stewart y Lynda Resnick para Catálisis y del Instituto Nacional de Investigación para el Almacenamiento de Energía. El proyecto ha recibido apoyo del Ministerio de Innovación, Ciencia y Tecnología y del Premio Climate Solution de JNF-KKL.
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