Una investigación española identifica un material estable durante ensayos repetidos y plantea una vía que podría aprovechar calor solar concentrado
Redacción: Redacción Mundo Agropecuario BET
Editor: Eduardo Schmitz
Un equipo de investigadores españoles ha estudiado una perovskita capaz de participar en la separación del agua y producir hidrógeno a unos 800 °C. El trabajo, publicado en Small Structures en 2025, aporta evidencia experimental sobre un material que podría servir de base para procesos impulsados por calor renovable, aunque todavía requiere investigación antes de convertirse en una tecnología industrial.
El compuesto, denominado SFMO, contiene estroncio, hierro, molibdeno y oxígeno. Su fórmula es SrFe₀,₉Mo₀,₁O₃₋δ. El interés del hallazgo reside tanto en su actividad como en la respuesta de su estructura durante la reacción.
Un material que responde de forma reversible
La Universidad CEU San Pablo, participante en la investigación, explicó que los ensayos permitieron observar la producción de hidrógeno y estudiar el comportamiento del sólido mediante técnicas avanzadas. Entre ellas se utilizaron agua pesada, espectrometría de masas y rayos X de sincrotrón.
Según la institución, la estructura de la perovskita experimentó una expansión reversible durante el proceso y no mostró degradación en las pruebas descritas. El equipo también observó un comportamiento que no encajaba con el mecanismo convencional de intercambio de oxígeno esperado para este tipo de material.
La estabilidad observada corresponde a las condiciones y la duración de los experimentos. No demuestra todavía cuánto tiempo podría funcionar el material en una instalación comercial ni qué rendimiento mantendría durante una operación prolongada.
Cómo comprobar que el hidrógeno procede del agua
Una explicación del trabajo firmada por sus investigadores describe una prueba con agua pesada, D₂O, que contiene deuterio, un isótopo del hidrógeno. La detección de deuterio molecular permitió distinguir el producto procedente del agua introducida de posibles contribuciones de agua residual en el sistema experimental.
Los autores también describen mediciones de difracción de rayos X realizadas durante la operación. En ellas observaron que el material se expandía al interactuar con el agua y recuperaba su estado inicial al interrumpir el flujo. El comportamiento se repitió durante 30 ciclos sin señales de degradación estructural apreciable.
Sin embargo, el mecanismo de reacción necesita aclararse con mayor detalle. Identificar cómo actúa el sólido es esencial para optimizar el proceso y determinar qué condiciones permitirían aumentar la producción.
El calor solar es una posibilidad que debe integrarse en el sistema
Separar agua requiere energía. El hidrógeno funciona como un vector energético: permite almacenar y transportar energía suministrada previamente por otra fuente. El Departamento de Energía de Estados Unidos distingue rutas como la electrólisis, los procesos fotoelectroquímicos y la producción termoquímica solar.
En esta última, la radiación solar concentrada proporciona calor para impulsar reacciones de separación del agua, frecuentemente con participación de óxidos metálicos. La temperatura de trabajo de la perovskita estudiada plantea una posible conexión con esa ruta, pero el resultado del laboratorio no equivale a disponer de una planta solar integrada.
La búsqueda de procesos alternativos también incluye investigaciones sobre reactores solares para producir hidrógeno a partir de residuos. Se trata de vías con materias primas y reacciones diferentes, cuyos resultados deben evaluarse por separado.
Qué falta para valorar su utilidad industrial y agropecuaria
El siguiente reto consiste en cuantificar la producción, el consumo energético y la durabilidad en condiciones de mayor escala. También será necesario resolver la separación y recogida de los gases, diseñar el reactor y evaluar los costes del conjunto.
Para el ámbito agroindustrial, la investigación resulta relevante por el posible papel del hidrógeno renovable como insumo y portador de energía. Otros desarrollos exploran su integración en cadenas químicas, como la propuesta que conecta energía solar, hidrógeno y producción de aminoácidos. El estudio de esta perovskita, sin embargo, no presenta una aplicación ya validada en explotaciones agrícolas.
La huella ambiental depende de producirlo y utilizarlo
Calificar el hidrógeno como verde requiere considerar el origen renovable de la energía utilizada para obtenerlo. Producirlo a partir de agua no garantiza, por sí solo, una baja huella de emisiones.
También importa cómo se aprovecha. Una pila de combustible genera electricidad mediante una reacción electroquímica y produce agua en el punto de uso. En cambio, la combustión de hidrógeno en aire a temperaturas elevadas puede formar óxidos de nitrógeno, según el Departamento de Energía estadounidense.
Esta distinción recuerda la necesidad de evaluar los combustibles más allá de sus emisiones directas de carbono, una cuestión presente también en el debate sobre el amoníaco como combustible y sus efectos sobre el nitrógeno. Para la perovskita SFMO, demostrar su funcionamiento en laboratorio constituye una base experimental; su beneficio energético y ambiental deberá comprobarse en un sistema completo.
Fuentes referenciales:
Small Structures: estudio sobre producción de hidrógeno mediante la perovskita SFMO
Universidad CEU San Pablo: resultados y técnicas utilizadas en la investigación
Explicación de los investigadores sobre los ensayos con agua pesada y la estabilidad del material
Departamento de Energía de Estados Unidos: métodos de producción y función energética del hidrógeno
Departamento de Energía de Estados Unidos: combustión de hidrógeno y óxidos de nitrógeno
