Un equipo de investigación ha desarrollado el diseño de materiales que mejoran el proceso de obtención de hidrógeno a partir del agua mediante radiación de microondas.El proceso permite obtener hidrógeno a partir de energía eléctrica renovable, evitando así el CO₂emisiones de la producción de hidrógeno.

La investigación se centra en mejorar significativamente la producción de hidrógeno verde mediante ciclos redox, en los que el material absorbe y libera oxígeno del agua, separándola de forma estable del oxígeno.El proceso desarrollado permite obtener hidrógeno verde a partir de energía eléctrica renovable gracias al diseño y uso de materiales con propiedades redox que responden a la radiación de microondas.La base del ciclo químico redox es la transferencia de electrones entre átomos de diferentes elementos en presencia del campo electromagnético inducido, que permite la electrificación del proceso.

Las microondas aportan ventajas únicas en la electrificación de un proceso redox, como el suministro de energía eléctrica sin necesidad de contactos y la drástica disminución de la temperatura del ciclo (de 1300 ºC a 400 ºC), lo que también reduce la complejidad del proceso.proceso de obtención de H₂y maximizaeficiencia energética.

La principal novedad del trabajo es el estudio exhaustivo de las propiedades de los materiales que determinan el rendimiento del proceso.Se han sentado las bases para el diseño de materiales para adaptar la producción de oxígeno e hidrógeno y ajustar el estado energizado del material según la aplicación deseada.Además, se ha demostrado que se puede extraer oxígeno mediante un proceso pulsado rápido y altamente controlado.

"El diseño de las cavidades o cámaras donde aplicamos las microondas, así como el control del proceso de radiación sobre estos materiales, es fundamental para aprovechar los beneficios únicos que ofrecentecnología de microondas.Esta tecnología se ha consolidado en numerosas aplicaciones industriales en los últimos años debido a su rápida escalabilidad y alta eficiencia energética", explica José Manuel Catalá, director del Instituto de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones de la Universitat Politècnica de València.

Durante la investigación, se realizó un estudio detallado de la influencia en la producción de hidrógeno de diferentes dopantes introducidos en el material de la matriz (óxido de cerio) para ajustar la interacción conradiación de microondasy las propiedades del material energizado resultante."Posteriormente hemos estudiado laproducción de hidrógenocapacidad de este material y el mecanismo que gobierna el proceso, lo que facilitará el futuro diseño de materiales", afirma Manuel Serra.

El estudio,publicadoen elMateriales energéticos avanzadosJournal, ha demostrado que los materiales diseñados y utilizados para mejorar el hidrógeno son fuertes y estables.