Un grupo de investigadores de la Universidad de Cornell ha desarrollado una tecnología pionera que permite obtener hidrógeno verde y agua potable empleando únicamente radiación solar y agua de mar. Este avance, denominado HSD-WE (Hybrid Solar Distillation-Water Electrolysis), abre nuevas posibilidades para la producción de energía sostenible y el acceso al agua en comunidades con recursos limitados.
Cómo opera el sistema
El dispositivo integra destilación solar y electrólisis en una sola estructura, optimizando la electricidad y el calor generado por la luz solar. En su estado actual, es capaz de producir 200 mililitros de hidrógeno por hora, con una eficiencia del 12,6%, y sin requerir agua previamente tratada.
Además del hidrógeno libre de emisiones, un aspecto clave de esta innovación es que genera agua potable como resultado del proceso, lo que podría ser una solución para regiones con problemas de abastecimiento hídrico.
“Tanto la energía como el agua son esenciales. Sin embargo, producir una suele implicar sacrificar más de la otra”, señaló Lenan Zhang, profesor en Cornell y líder del proyecto.
El reto del hidrógeno verde
Hoy en día, la fabricación de hidrógeno verde exige enormes cantidades de agua purificada, encareciendo el proceso hasta diez veces más en comparación con el hidrógeno tradicional. Esta nueva tecnología busca solucionar ese obstáculo al emplear directamente agua de mar, un recurso abundante y accesible.
El proyecto ha sido posible gracias a la colaboración entre expertos de Cornell, el MIT, la Universidad Johns Hopkins y la Universidad Estatal de Michigan. Zhang inició esta investigación en el MIT en el campo de la desalinización solar, pero con apoyo de la Fundación Nacional de Ciencia de EE.UU., logró expandirla hacia el ámbito energético.
Un diseño compacto y eficiente
El dispositivo se distingue por su formato compacto, de apenas 10 cm x 10 cm, lo que maximiza la conversión de energía solar en electricidad y calor. Mientras que las células fotovoltaicas generan corriente con la luz de onda corta, el calor sobrante se utiliza para evaporar el agua mediante un sistema de mecha capilar. Esta técnica calienta solo una fina capa de agua, optimizando significativamente la eficiencia del procedimiento.
El vapor desalado se condensa y pasa a un electrolizador, donde las moléculas son separadas en oxígeno e hidrógeno. El resultado es una combinación de energía limpia y agua potable, ideal para usos domésticos e industriales.
Impacto en la transición hacia energías sostenibles
Según Zhang, el costo actual del hidrógeno verde ronda los 10 dólares por kilogramo. No obstante, gracias a esta tecnología, se estima que en 15 años el precio podría reducirse hasta 1 dólar por kilogramo, lo que facilitaría su adopción a gran escala.
Además de su contribución a la generación de energía, este sistema podría integrarse en parques solares, donde ayudaría a enfriar los paneles fotovoltaicos, prolongando su vida útil y aumentando su rendimiento.
Europa enfrenta un desafío importante en la producción de energía y generación de hidrógeno, y distintos informes, como los de Elia, CIP y Gascade, enfatizan la necesidad de desarrollar nuevos modelos de financiamiento para respaldar la infraestructura requerida.
“Queremos reducir emisiones y contaminación, pero también es necesario que los costos sean asequibles. Esta tecnología tiene el potencial de convertirse en una solución global”, concluyó Zhang.
Hacia un futuro más sustentable
El desarrollo de este sistema podría redefinir la manera en que se obtiene energía renovable y se gestiona el acceso al agua potable, ofreciendo opciones más sostenibles tanto para la lucha contra el cambio climático como para la distribución de agua en comunidades vulnerables.
