La Universidad de Stanford consigue generar hidrógeno a partir de agua de mar

Un grupo de investigadores de la Universidad Stanford ha creado un sistema para generar hidrógeno empleando energía solar, electrodos y agua salada de la Bahía de San Francisco, lo que supone una nueva aproximación a la producción sostenible de hidrógeno. Así, Hongjie Dai y su laboratorio de investigación han desarrollado un prototipo capaz de generar hidrógeno a partir del agua de mar.

Sus hallazgos muestran una nueva forma de separar el hidrógeno y el oxígeno del agua de mar a través de la electricidad, lo que es un gran salto adelante teniendo en cuenta que los métodos de separación de agua actuales dependen de que el agua esté altamente purificada, algo que es costoso de producir. «Apenas tenemos suficiente agua para nuestras necesidades actuales en California».

Dividir el agua en hidrógeno y oxígeno con electricidad mediante un proceso llamado electrólisis es una idea sencilla: con una fuente de alimentación conectada a dos electrodos sumergidos en el agua, salen burbujas de gas de hidrógeno del cátodo y oxígeno del ánodo. Sin embargo, el cloruro cargado negativamente presente en la sal del agua de mar puede corroer los electrodos, limitando la vida útil del sistema.

Dai y su equipo querían encontrar una forma de evitar que el agua de mar degradase de los electrodos, y descubrieron que si cubrían el ánodo con capas ricas en cargas negativas, dichas capas repelían el cloruro, reduciendo la descomposición del metal. Así, se colocaron capas de hidróxido de níquel e hierro sobre el sulfuro de níquel, que cubre un núcleo de espuma de níquel. La espuma de níquel actúa como un conductor, que transporta electricidad desde la fuente de alimentación, mientras que el hidróxido de níquel-hierro separa el oxígeno del hidrógeno.

Durante la electrólisis, el sulfuro de níquel se transforma en una capa cargada negativamente que protege el ánodo. La capa cargada negativamente repele el cloruro, evitando que llegue al metal del núcleo. Sin el revestimiento de carga negativa el ánodo apenas dura 12 horas en agua de mar; sin embargo, con él su vida útil es de más de mil horas.

En el futuro, esta tecnología podría utilizarse para fines que irían más allá de la generación de combustible. Dado que este proceso también produce oxígeno respirable, los buzos podrían llevar estos dispositivos al océano y generar oxígeno a partir del agua de mar. Con todo, y a pesar de este avance, el hidrógeno como combustible sigue enfrentándose a numerosos problemas frente a las baterías: una eficiencia energética inferior (la electricidad empleada en la electrolisis podría usarse directamente para cargar un coche con menos pérdida energética), una evolución más lenta, el mayor precio de las pilas de combustible y del desarrollo de la infraestructura de carga, etc.

Fuente | Stanford