Investigadores en Suecia dieron a conocer un nuevo concepto para producir energía de hidrógeno de manera más eficiente, dividiendo el agua en oxígeno e hidrógeno sin el peligroso riesgo de mezclar los dos gases.

Desarrollado en el KTH Royal Institute of Technology de Estocolmo, el nuevo método desacopla el proceso de electrólisis estándar para producirgas hidrógeno, que se dividemoléculas de aguaaplicando una corriente eléctrica.A diferencia de los sistemas predominantes, produce el resultadooxígenoy gases de hidrógeno por separado en lugar de simultáneamente en la misma celda, donde deben estar separados por barreras de membrana

Esa separación elimina la posibilidad de que los gases se mezclen con el riesgo de explosiones, dice el investigador Esteban Toledo, Ph.D.estudiante de KTH que fue coautor del artículopublicadohoy enAvances científicosjunto con Joydeep Dutta, profesora de física aplicada en KTH.También elimina la necesidad de metales de tierras raras.

Los dos investigadores patentaron el sistema y se formó una empresa, Caplyzer AB, a través de KTH Innovation para escalar la tecnología.

Dutta dice que se demostró que la eficiencia Faradaic del gas hidrógeno es del 99 por ciento.Los investigadores también informan que las pruebas de laboratorio no mostraron ninguna degradación aparente de los electrodos como resultado de pruebas a largo plazo, lo cual es importante para las aplicaciones comerciales.

Producir hidrógeno a partir del agua siempre genera oxígeno.Un electrolizador alcalino típico tiene un positivo yelectrodo negativoemparejados dentro de una cámara de agua alcalina, separados por una barrera permeable a los iones.cuando uncorriente eléctricaSe aplica, el agua reacciona en el cátodo formando hidrógeno y carga negativa.iones de hidróxido, que se difunden a través de la barrera hasta el ánodo para producir oxígeno.

Pero la barrera provoca resistencia y, si la carga eléctrica fluctúa, aumenta el riesgo de que se produzca una mezcla explosiva entre oxígeno e hidrógeno.

Toledo dice que reconceptualizar la electrólisis del agua sienta las bases para una forma más confiable de producción de energía verde, incorporando fuentes intermitentes como la solar o la eólica.

"Como no corremos el riesgo de mezclar los gases, podemos operar con un rango más amplio de potencia de entrada", afirma."Entonces es mucho más fácil combinarlo con energías renovables que generalmente proporcionan potencia variable".

La producción simultánea de gases se evita sustituyendo uno de los electrodos por un electrodo supercapacitivo de carbono.Estos electrodos almacenan y liberan iones alternativamente, separando efectivamente la producción de hidrógeno y oxígeno.

Cuando el electrodo está cargado negativamente y produce hidrógeno, el supercondensador almacena iones de hidróxido (OH) ricos en energía.Cuando se cambia la dirección de la corriente, el supercondensador libera el OH absorbido y se produce oxígeno en el electrodo ahora positivo.

"Un electrodo hace la evolución tanto del oxígeno como del hidrógeno", dice Dutta."Es muy parecido a unbatería recargableproduciendo hidrógeno, cargando y descargando alternativamente.Se trata de completar el circuito".