Un equipo de ingenieros de la Universidad de Illinois en Chicago ha logrado un avance revolucionario en la producción de hidrógeno verde a partir de agua y residuos agrícolas utilizando únicamente energía solar. Este innovador método, desarrollado por el ingeniero Meenesh Singh y su equipo, reduce drásticamente la cantidad de energía necesaria para extraer hidrógeno del agua, abriendo nuevas oportunidades para la producción de productos químicos sostenibles y respetuosos con el medio ambiente.
La producción de hidrógeno puro es un proceso que tradicionalmente requiere grandes cantidades de energía, generalmente proveniente de fuentes no renovables como el carbón o el gas natural. Sin embargo, en un artículo publicado en Cell Reports Physical Science, Singh y sus colegas presentan un enfoque innovador que utiliza biochar, una sustancia rica en carbono derivada de residuos agrícolas como estiércol o cáscaras, para reducir significativamente la cantidad de electricidad necesaria para producir hidrógeno verde.
El uso de fuentes de energía renovable como la energía solar o eólica en combinación con el biochar permite capturar los subproductos para otros usos, lo que resulta en emisiones netas de gases de efecto invernadero cero. Singh destaca que este enfoque es transformador y representa un avance significativo en la producción sostenible de hidrógeno.
La electrólisis, que es el proceso de dividir el agua en hidrógeno y oxígeno, requiere una corriente eléctrica para llevarse a cabo. A escala industrial, esta electricidad se genera típicamente a partir de combustibles fósiles, lo que contribuye a las emisiones de gases de efecto invernadero. Singh y su equipo han logrado disminuir el voltaje necesario para la electrólisis al introducir biochar en la reacción, evitando así el uso de carbón o productos químicos costosos y reduciendo las emisiones de dióxido de carbono.
Mediante la mezcla de ácido sulfúrico con residuos agrícolas, desechos animales o aguas residuales, se produce biochar, una sustancia similar a una suspensión rica en carbono que se puede utilizar en el proceso de electrólisis. Los investigadores probaron diferentes tipos de biochar derivados de diversas fuentes, como cáscaras de caña de azúcar, residuos de cáñamo, residuos de papel y estiércol de vaca. Todos los tipos de biochar demostraron ser efectivos para reducir la potencia necesaria para convertir el agua en hidrógeno, con el estiércol de vaca mostrando el mejor rendimiento al disminuir el requisito eléctrico seis veces.
La eficiencia del proceso es notable, con casi un 35% de conversión del biochar y la energía solar en hidrógeno. Estos resultados representan un récord mundial en términos de eficiencia y demuestran el potencial transformador de esta tecnología. Según Rohit Chauhan, coautor del estudio, este enfoque podría tener beneficios ambientales y económicos adicionales, como la producción de dióxido de carbono puro para aplicaciones industriales.
En resumen, el desarrollo de este método innovador para producir hidrógeno verde a partir de energía solar y residuos agrícolas representa un hito en la transición hacia una economía más sostenible y respetuosa con el medio ambiente. El trabajo realizado por Singh y su equipo destaca el potencial de la biomasa como una fuente viable y renovable para la producción de hidrógeno y sienta las bases para futuras investigaciones en este campo emocionante y prometedor.