La luz solar es capaz de convertir el agua marina en hidrógeno
La reacción electroquímica inducida por la luz solar, por la que el agua se descompone en sus constituyentes hidrógeno y oxígeno, es conocida desde hace décadas. Sin embargo, se ha tardado todo este tiempo en hacer técnicamente viable la producción de hidrógeno por vía fotoelectroquímica (FEQ). En el ámbito del proyecto SOLAROGENIX (Visible-light active metal oxide nano-catalysts for sustainable solar hydrogen production), financiado por la UE, los investigadores superaron el obstáculo que representaba la conversión directa de la energía solar en energía química. Desarrollaron fotocatalizadores nanoestructurados y materiales híbridos para aumentar la producción FEQ de hidrógeno. Los semiconductores de óxido metálico nanoestructurados ofrecen en su conjunto buenas perspectivas. Su tendencia es o bien a absorber satisfactoriamente, o bien a dividir el agua salada en oxígeno e hidrógeno eficazmente, pero nunca a ambas cosas al mismo tiempo. El equipo del proyecto SOLAROGENIX se centró por lo tanto en catalizadores nanoestructurados de la oxidación del agua, como el óxido de titanio, el óxido de hierro (III) y el trióxido de tungsteno. Se investigaron en detalle los efectos exactos del dopado y de la estructuración a diferentes escalas métricas sobre la eficiencia fotoelectroquímica, tanto de manera experimental como mediante simulaciones atomísticas. Se generó una biblioteca de catalizadores de la oxidación del agua y a través de una caracterización exhaustiva se realizó una selección de los que ofrecían más ventajas. En la siguiente fase del proyecto, los investigadores optimizaron los procesos de producción a gran escala de los materiales seleccionados con el objetivo último de aplicarlos en un equipo de demostración de tamaño modular. Ello permitió no solo evaluar su rendimiento sino también obtener una estimación de su rentabilidad, lo que se traducirá en un plan de desarrollo comercial. Las labores del proyecto SOLAROGENIX prepararon el camino para una producción de hidrógeno sostenible, rentable y respetuosa con el medio ambiente, partiendo del agua marina como materia prima. Se ha dado un gran paso adelante hacia la fabricación a escala industrial de células solares que separen el agua y la cobertura de la demanda energética global.
Palabras clave
Agua marina, producción de hidrógeno, fotoelectroquímica, SOLAROGENIX, catalizadores de la oxidación del agua