• Saltar a la navegación principal
  • Saltar al contenido principal
  • Saltar a la barra lateral principal
  • Publica tu artículo
  • Publicidad
  • Contacto
  • Aviso legal
  • Privacidad
  • Cookies

EcoInventos

Tu blog de gadgets ecológicos

Telegram EcoInventos
  • Lo + Visto
  • Renovables
  • Energía solar
  • Fotovoltaica
  • Autoconsumo
  • Arquitectura
  • Suscripción gratis

Investigadores surcoreanos desarrollan innovador sistema solar que produce hidrógeno verde con residuos de caña de azúcar a una eficiencia cuatro veces superior a la eficiencia comercial

23 abril, 2025 1 comentario

La técnica emplea fotoelectrodos de silicio y furfural extraído de los residuos de caña de azúcar para producir H₂ sin emitir dióxido de carbono.

  • Hidrógeno verde, sin emisiones de CO₂
  • Usa residuos de caña de azúcar + luz solar.
  • Eficiencia: 4 veces superior al estándar del Departamento de Energía de EE. UU.
  • Electrodo de silicio cristalino, sistema sin energía externa.
  • Subproducto: ácido furóico de alto valor comercial.
  • Sistema estable, refrigeración automática bajo el agua.

Una nueva vía para el hidrógeno renovable

Un equipo de investigadores de la Escuela de Ingeniería Energética y Química de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST), en colaboración con el Departamento de Ciencia de Materiales de la misma institución, ha desarrollado una tecnología innovadora para la producción de hidrógeno (H₂) a partir de residuos de caña de azúcar y luz solar.

Este proceso aprovecha los desechos de biomasa, concretamente el furfural extraído de la caña de azúcar, como materia prima para la generación de H₂, lo que permite evitar las emisiones de dióxido de carbono (CO₂) asociadas a los métodos tradicionales basados en gas natural.

¿Cómo funciona el sistema?

El núcleo del sistema es una célula fotoelectroquímica (PEC) equipada con un fotoelectrodo de silicio cristalino y un electrodo de cobre. El proceso comienza cuando el fotoelectrodo absorbe la luz solar, generando electrones que permiten la reducción del agua y del furfural para producir H₂.

El diseño es altamente eficiente gracias a dos aspectos clave:

  • Oxidación del furfural en el electrodo de cobre, generando H₂ y como subproducto ácido furóico, un compuesto con aplicaciones industriales.
  • División del agua en el fotoelectrodo de silicio, donde también se produce H₂, duplicando teóricamente la producción en comparación con los sistemas PEC convencionales.

Rendimiento y eficiencia

El sistema alcanza una tasa de producción de 1,4 milimoles por centímetro cuadrado por hora (mmol/cm²·h), lo que representa casi cuatro veces el objetivo de 0,36 mmol/cm²·h establecido por el Departamento de Energía de los Estados Unidos para la comercialización del hidrógeno solar.

Esto es posible gracias a:

  • Densidad de fotocorriente alta, gracias al uso de silicio cristalino.
  • Oxidación del furfural que equilibra el bajo voltaje (0,6 V) del silicio sin requerir energía externa.
  • Estructura de contacto posterior interdigitado (IBC) que reduce las pérdidas de voltaje y mejora la eficiencia.
  • Protección del electrodo mediante capas de níquel y vidrio, aumentando la durabilidad.
  • Efecto de autorrefrigeración por inmersión, mejorando la estabilidad frente a otras configuraciones acopladas externamente.

Potencial de esta tecnología

La producción de hidrógeno verde mediante este método representa una solución concreta para avanzar hacia una economía energética sin emisiones de carbono, reduciendo la dependencia del gas natural y otros combustibles fósiles. Además, el aprovechamiento de residuos agrícolas como la caña de azúcar contribuye a la economía circular, transformando desechos en recursos de alto valor.

El subproducto generado, ácido furóico, es utilizado en la fabricación de resinas, plásticos biodegradables y productos farmacéuticos, añadiendo un valor económico adicional al proceso.

En el contexto global, esta tecnología podría:

  • Descentralizar la producción de hidrógeno, acercándola a las zonas rurales productoras de biomasa.
  • Fomentar la independencia energética local.
  • Reducir los costos del hidrógeno renovable, facilitando su adopción en transporte, almacenamiento de energía y procesos industriales.

El desarrollo de tecnologías como esta es esencial para alcanzar los objetivos de descarbonización y transición energética, acercándonos a un futuro más limpio, eficiente y sostenible.

Más información: Myohwa Ko et al, Acoplamiento de la oxidación de furfural para la producción de hidrógeno sin sesgos utilizando fotoelectrodos de silicio cristalino, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-58000-4

Si te ha gustado este artículo, compártelo con tus amigos en las redes sociales ¡Gracias!
EcoInventos Whatsapp
EcoInventos Correo

Publicado en: Hidrógeno

Interacciones con los lectores

Comentarios

  1. Hebert Añes dice

    27 abril, 2025 a las 08:51

    Excelente Información, felicitaciones a los científicos Surcoreanos!👍

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Barra lateral principal

Investigadores de la Universidad de Sharjah han desarrollado un método innovador para extraer hidrógeno directamente del agua de mar sin necesidad de desalación ni aditivos químicos

Han diseñado un electrodo multicapa que protege contra la corrosión y optimiza la producción de hidrógeno, permitiendo una eficiencia industrialmente viable.

Investigadores alemanes desarrollan células solares de heterounión de silicio con un consumo de solo 1,4 mg de plata por vatio pico, aproximadamente un décimo del estándar industrial actual

Las células solares con contactos de cobre lograron una eficiencia superior a las de referencia con contactos de plata.

Corea del Sur planea construir el mayor buque de demostración de hidrógeno líquido del mundo para 2027 y posicionarse como líder en transporte de hidrógeno

Se almacena a -253°C, reduciendo su volumen 800 veces, lo que permite un transporte más eficiente.

Comienza el almacenamiento a gran escala de hidrógeno en una caverna de sal subterránea en Alemania, con una capacidad de hasta 90 toneladas

Storag Etzel ha comenzado a almacenar 45 toneladas de hidrógeno en una caverna de sal subterránea en Etzel, Alemania, marcando el «primer» llenado de hidrógeno a gran escala.

Un equipo de la Universidad de Adelaide ha desarrollado dos sistemas para producir hidrógeno verde a partir de la urea presente en la orina y aguas residuales, reducen el uso de energía en un 27%

Los sistemas evitan la producción de nitratos y nitritos tóxicos y mejoran la eficiencia de extracción de hidrógeno.

Investigadores australianos y chinos desarrollan esponja solar que extrae agua potable del aire sin electricidad

El material absorbe la humedad del aire cuando el dispositivo está abierto y libera el agua cuando se expone al sol, permitiendo su recolección en un vaso.

Investigadores del Instituto Max Planck desarrollan nuevo método de extracción de níquel usando plasma de hidrógeno, reduce las emisiones de CO₂ en un 84 %

Es hasta un 18 % más eficiente energéticamente, especialmente cuando se usa electricidad renovable y hidrógeno verde.

Investigadores británicos desarrollan nuevo método de reciclaje que usa ondas de sonido para extraer «químicos eternos» y metales preciosos de celdas de combustible, de forma limpia y eficiente

Este método permite recuperar catalizadores valiosos y membranas de polímeros fluorados (PFAS), conocidos como «químicos eternos» por su resistencia y contaminación del agua potable.

España impulsa la producción de metanol verde con una planta piloto que convierte CO₂ e hidrógeno renovable en e-fuel de alta pureza

Descubre cómo una innovadora planta piloto en España convierte CO₂ capturado e hidrógeno verde en metanol sostenible, impulsando la descarbonización industrial y la economía circular con tecnología puntera.

Geólogos encuentran en Francia el depósito de hidrógeno natural más grande del mundo, primeras estimaciones apuntan a 46 millones de toneladas

El hidrógeno blanco se forma naturalmente sin necesidad de procesos industriales contaminantes, lo que lo convierte en una alternativa limpia al hidrógeno gris y verde.

Puede revisar y cambiar sus preferencias de cookies con respecto a este sitio web en este enlace.

Copyright EcoInventos © 2025 - Aviso legal - Política de privacidad RGPD - Cookies