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La división del agua bajo cero marca un nuevo amanecer para la producción de hidrógeno solar

Una imagen que muestra pingüinos en un día soleado
Cuando Kira Rehfeld envió a sus colegas fotos de pingüinos de una expedición a la Antártida, se sorprendieron por las condiciones soleadas. Fuente: © Kira Rehfeld

Los investigadores han desarrollado un sistema de energía solar que divide el agua a -20 ° C. La tecnología podría servir como fuente de combustible renovable en entornos polares y de gran altitud.


POR JAMIE PURCELL


La distribución de combustibles fósiles a lugares remotos con climas fríos, como las estaciones de investigación en la Antártida, presenta una serie de desafíos. Estos incluyen el costo y la dificultad de enviar el combustible (generalmente diesel) a estos lugares y la posibilidad de contaminar ecosistemas delicados en caso de un derrame además de las emisiones de carbono generadas por su uso.

El uso de hidrógeno como fuente de combustible es preferible a los combustibles fósiles, ya que es renovable y contribuye muy poco, si es que lo hace, al efecto invernadero. En áreas donde la temperatura está regularmente por debajo del punto de congelación, el combustible de hidrógeno se almacena fácilmente en tanques, por lo que un método que produzca hidrógeno localmente contribuiría en gran medida a satisfacer las necesidades energéticas de las poblaciones remotas. Un problema con esto es que la mayoría de los métodos convencionales para producir hidrógeno no funcionan bien a temperaturas bajo cero.

Ahora, un equipo de investigadores en Alemania, dirigido por Matthias May de la Universidad de Ulm, ha ideado una tecnología que permitiría la producción de hidrógeno a bajas temperaturas. El método funciona mediante el uso de electrolitos con puntos de congelación bajos, como el ácido sulfúrico diluido, para permitir el uso de agua a temperaturas más bajas. Esto se combina con un estricto control térmico de todo el dispositivo para evitar la pérdida de calor al medio ambiente y transferir energía térmica adicional de la celda solar al electrolito, lo que da como resultado una temperatura interior de trabajo de alrededor de 10 ° C.

Una imagen que muestra un boceto del dispositivo acoplado térmicamente con la celda solar unida al compartimento electroquímico.
Fuente: © Matthias May / Universität Ulm

Esquema del dispositivo acoplado térmicamente con la celda solar unida al compartimento electroquímico.

May dice que una versión comercialmente viable de este sistema podría tener un uso generalizado. ‘La Antártida es un ejemplo extremo, pero también en lugares como Mongolia o las regiones montañosas, hay grandes partes del año en las que en realidad hace mucho sol, pero las temperaturas están cerca de 0 ° C o menos … en realidad es una fracción de la población de el mundo que vive en esas áreas ‘.

Gary Moore , un experto en división de agua de la Universidad Estatal de Arizona en los EE. UU., Dice que «la investigación permite vías para desarrollar tales aplicaciones de nicho en tecnologías con penetración de mercado a escala global».

Muchos investigadores de combustibles solares creen que el hidrógeno puede alejar al mundo de los combustibles fósiles; Moore ve este trabajo como un paso importante para hacer realidad esa visión.

Referencias

M Kölbach, K Rehfeld y MM May, Energy Environ. Sci. , 2021, DOI: 10.1039 / d1ee00650a

Fuente: https://www.chemistryworld.com/news/sub-zero-water-splitting-marks-a-new-dawn-for-solar-hydrogen-production/4013887.article



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