Unos investigadores de Singapur vieron la luz para obtener hidrógeno verde más barato

El equipo de investigadores de la Universidad de Singapur.

Gustavo López Sirvent

Un apagón les sirvió de guía para lograr este descubrimiento

El dramaturgo alemán Friedrich Schiller advertía que no existe la casualidad, pues lo que se nos presenta como azar surge de las fuentes más profundas. Pero no es menos cierto que un coetáneo suyo como Voltaire sostenía todo lo contrario, hasta el punto de que escribió que la casualidad no es ni puede ser más que una causa ignorada de un efecto desconocido. 

Espera, espera. ¿Esto no era una revista de motor? Sí, así es. Y sea casualidad o no, unos  investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) ha descubierto, de manera accidental y ¿casual? un nuevo método que podría revolucionar la forma en que se descompone el agua para obtener hidrógeno. Un proceso más eficiente que podría abaratar el precio del hidrógeno.

Hete aquí esa bendita casualidad. Quizá, si una noche de 2019 no hubiera habido un apagón, ese equipo de investigadores, encabezados por el profesor Xue Jun Min, nunca hubiera logrado su descubrimiento. 

La lógica, o no, es que esas luces suelen estar activas durante las 24 horas del día. Sin embargo, llegó la oscuridad lumínica y, con ella, el descubrimiento.

Al día siguiente, los científicos regresaron a su lugar de trabajo y descubrieron que el rendimiento de su experimento de electrólisis del agua había caído drásticamente. La ausencia de luz había afectado al rendimiento del material catalítico, un compuesto a base de oxihidróxido de níquel (NiO6). 

Eso quiere decir que el proceso de electrólisis del agua había continuado en la oscuridad, pero su rendimiento se había desmoronado.

La sorpresa fue mayúscula entre los integrantes del equipo universitario: en primer lugar, porque nadie había hecho nunca el experimento en la oscuridad. Y en segundo, porque según la literatura científica, "un material así no debería ser sensible a la luz; la luz no debería tener ningún efecto sobre sus propiedades". 

Tres años más tarde, el profesor Xue y su equipo han publicado finalmente sus resultados en un artículo científico en Nature.

Esta casualidad (o no) llevó a los científicos a indagar cómo afectaba la luz al proceso de electrólisis, repitiendo los experimentos incluso fuera de Singapur para asegurarse de que sus resultados tenían base científica y coherencia.

Sin haberlo deseado, los científicos descubrieron que la luz puede hacer más eficiente el proceso de obtención de hidrógeno. "Descubrimos que el centro redox de la reacción electrocatalítica cambia entre el metal y el oxígeno, activado por la luz", detalló Xue Jun Min. "Esto mejora en gran medida la eficacia de la electrólisis del agua".

"Se puede producir hidrógeno en menos tiempo"

Si dejas pasar más luz, se puede obtener hidrógeno mediante electrólisis de manera más eficiente desde el punto de vista energético, lo que permite abaratar su precio. "Esto debería requerir menos energía en el proceso de electrólisis, y debería ser mucho más fácil utilizar la luz natural", explican los autores. "Se puede producir más hidrógeno en menos tiempo y con menos energía".

Tras su descubrimiento, los investigadores empezaron a trabajar sobre nuevos métodos de mejorar los procesos industriales de obtención de hidrógeno. Una de las propuestas es que las celdas que contienen sean transparentes para ayudar a que se introduzca la luz en el proceso de división del agua.

Con este nuevo hallazgo se pueden conseguir nuevos y más eficientes métodos industriales para la producción de hidrógeno verde a escala industrial. El hidrógeno producido mediante electrólisis es el llamado hidrógeno verde. Cuando se utilizan fuentes de energía renovables como la energía solar o eólica, su producción no genera emisiones contaminantes.

Sin embargo, hoy en día la mayor parte del hidrógeno producido y consumido es hidrógeno gris, obtenido a partir de hidrocarburos (principalmente gas natural). La utilización de hidrocarburos requiere gran cantidad de energía e implica altas emisiones contaminantes. 

Es fundamental lograr una manera más barata de producir hidrógeno verde sin emisiones. Y es que las aplicaciones industriales del hidrógeno son numerosas: además de su potencial en vehículos con pila de combustible y como combustible en motores de combustión menos contaminantes, el hidrógeno se utiliza en diferentes industrias como la petrolera, la de fertilizantes o la alimentaria.