La producción de hidrógeno verde está cada vez más avanzada y las principales investigaciones se están enfocando en resolver los problemas que suponía la electrólisis (que utiliza una gran cantidad de energía para la obtención) o el uso de gas natural que no es 100% sostenible ya que se producen emisiones de CO2 con este proceso.
Una de las investigaciones más innovadoras en esta línea, fue realizada por un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Israel (Technion) en colaboración con la universidad de Porto, y fue publicada en la revista Joule. Tuvo como resultado el desarrollo de un innovador prototipo de un sistema que permite generar hidrógeno utilizando únicamente la energía fotovoltaica. Este modelo facilita la separación sin riesgo de explosiones del agua en hidrógeno y oxígeno en distintas celdas obteniendo del experimento un 98,7% de eficiencia energética. El experimento resultó un éxito tras 80 horas de procesamiento.
Una de las innovaciones destacadas para este proceso de obtención de hidrógeno, es que el sistema dispone de una célula tándem de capa doble que optimiza y aprovecha mucho mejor el espectro de la luz solar. La capa superior está fabricada con óxido de hierro semitransparente que permite la absorción de la radiación del sol.
El resto de la radiación solar es capturada por una celda fotovoltaica que, en combinación con la capa superior logra aportar la energía requerida para la descomposición del agua en dos celdas independientes, aislando el hidrógeno del oxígeno.
Así lo plasmó el equipo de investigadores tiempo atrás en la fase teórica del experimento. En ella explicaban el nuevo modelo más seguro de separación de elementos hasta ahora nunca utilizado, solventando el problema de una posible explosión en el proceso por el cruce de los elementos.
La pretensión en la industria de la producción de hidrógeno como sustituto de gran parte de las energías fósiles para los próximos 20 años, es la de triplicar los 65 millones de toneladas que se producen actualmente en el mundo por año, con un nivel energético total de 2.600 TWh.
Pero seguramente el nivel de producción en el tiempo estimado sea más alto por la evolución de las tecnologías relacionadas con la industria y la bajada de los costos de obtención. Para el 2030 se estima que el consumo de hidrógeno podría alcanzar fácilmente los 14 exajulios (140.000.000.000.000 MW) y los 28 exajulios (280.000.000.000.000 MW) para el 2040.
En la actualidad, prácticamente todo el hidrógeno se produce mediante el uso de combustibles fósiles principalmente por la extracción de gas natural, lo que genera una emisión que ronda las 10 toneladas de CO2 por tonelada de hidrógeno. Este hándicap representa aproximadamente el 2% de todas las emisiones de CO2 generadas por el ser humano emitidas a la atmósfera. Pero es un problema que está desapareciendo con el uso de las renovables en eje central de la alimentación de estos nuevos sistemas.
