Investigadores australianos han encontrado una manera de combinar energía solar fotovoltaica y agua pura extraída del aire para producir hidrógeno verde de bajo costo, y se están preparando para poner a prueba el combustible de cero emisiones en automóviles en las carreteras de Sydney.
El sistema de producción de hidrógeno verde, que se está probando a escala piloto en el recinto del Instituto de Energía y Recursos (NIER) de la Universidad de Newcastle, se basa en otra tecnología desarrollada por la Universidad de Newcastle, el Hydro Harvester.
El Hydro Harvester es un generador de agua atmosférico que absorbe agua del aire en la noche usando gel de sílice. Durante el día, la energía solar se utiliza para producir aire caliente y húmedo (cuanto más caliente es el aire, más agua contiene), que luego se enfría utilizando el aire ambiente como disipador de calor para extraer agua.
El proyecto recibió a finales del año pasado 330.000dólares del Fondo de Ciencias Físicas de Nueva Gales del Sur (NSW) para preparar un prototipo para una prueba comercial, y tiene como objetivo conseguir una tecnología que se pueda usar a escala residencial, comunitaria o industrial para producir agua a menos de 5c por litro.
Y aunque el equipo detrás del Hydro Harvester, dirigido por el profesor Behdad Moghtaderi, lo desarrolló principalmente para proporcionar acceso al agua a las naciones en desarrollo afectadas por la sequía, desde entonces lo han utilizado con un enfoque novedoso para la producción de hidrógeno verde.
En este caso, el agua extraída del aire alimenta a un electrolizador que utiliza electricidad solar para dividir las moléculas de agua en oxígeno e hidrógeno, el último de los cuales se puede usar en celdas de combustible.
El profesor Moghtaderi dijo que la planta piloto producía actualmente un kilo de hidrógeno verde al día, pero que un sistema a escala comercial podría producir miles de kilos al día. Sin embargo, lo más importante es que la tecnología está demostrando algunas ventajas clave de costo y eficiencia que podrían impulsar rápidamente la capacidad de producción nacional de hidrógeno de Australia.
“Al recolectar agua del aire no estamos ejerciendo una presión adicional sobre los suministros de agua potable para beber y para uso doméstico, que en climas como el nuestro es una consideración a largo plazo para la viabilidad”, dijo Moghtaderi. Pero la mayor ventaja de utilizar el Hydro Harvester es que el agua producida es tan pura que puede introducirse directamente en el electrolizador.
“El agua de mar, las aguas residuales o incluso el agua del grifo requieren múltiples pasos de tratamiento para alcanzar el nivel de pureza requerido en la electrólisis”, dijo el profesor Moghtaderi. "Al eliminar la necesidad de tratamiento, podemos reducir drásticamente el costo de producción de hidrógeno".
El profesor Moghtaderi dice que el equipo de la Universidad de Newcastle y sus socios de la industria estaban actualmente en conversaciones con un fabricante de automóviles internacional para realizar una demostración del hidrógeno verde. “Estamos muy emocionados de probar nuestro combustible de hidrógeno verde, el primero de su tipo, en automóviles de hidrógeno. Esperamos comenzar las pruebas antes de fin de año”.
“El hidrógeno es un combustible tan atractivo porque su único subproducto después de la oxidación (por ejemplo, en una pila de combustible o en un motor de combustión interna) es el agua. También es el elemento más abundante en el universo: constituye las tres cuartas partes de toda la masa de la Tierra".
El equipo de la Universidad de Newcastle también se ha asociado con Southern Green Gas en la tecnología, para trabajar en formas de combinar hidrógeno verde con dióxido de carbono (también extraído del aire) como un 'portador' para transportar fácilmente el combustible renovable.
Esta parte del proyecto, que ha sido financiado por ARENA, combina CO2 con hidrógeno verde para producir metano renovable. Esto permite un transporte sencillo, a través de las tuberías de gas natural existentes, y versatilidad; en el punto de uso, el metano verde se puede convertir nuevamente en hidrógeno o usarse tal cual como una forma renovable de gas natural.
“Estamos aprovechando la experiencia e infraestructura energética de Southern Green Gas y su socio APA Group para transportar metano verde a través de la infraestructura existente, lo que acelerará significativamente la adopción de esta opción de energía más verde. Esperamos tener esto funcionando a fines del próximo año”, dijo el profesor Moghtaderi.
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