Todo el mundo aunta al hidrógeno como la vía hacia poder almacenar energía e incluso para la movilidad. No es perfecto, ya que no es un combustible como pueden ser los fósiles y es necesaria energía renovable para que sea libre de emisiones. También agua dulce, que no es que sobre en el planeta, precisamente. De ahí que la búsqueda de una tecnología capaz de electrolizar el hidrógeno del agua de mar sea un áre de investigación prioritaria.
Una vía es desalinizar el agua de mar pero el proceso detrae mucha energía, de ahí que el hidrógeno resultante sea bastante caro. Existen también máquinas que realizan la electrólisis directamente de agua de mar, pero su vida útil es muy corta, ya que los iones de cloruro se convierten en gas de cloro altamente corrosivo, comiéndose los electrodos y degradando los catalizadores hasta que la máquina deja de funcionar.
En China, concretamente en la Universidad Tecnológica de Nanjing, han encontrado una forma de solucionar este problema. En un estudio publicado en Nature el mes pasado, mostró una máquina de electrólisis directa de agua de mar que funcionó más de 3.200 horas (133 días) sin fallar. Dicen que es eficiente, escalable y funciona como divisor de agua dulce «sin un aumento notable en el costo de operación».
El electrolizador chino mantiene el agua de mar separada del electrolito de hidróxido de potasio concentrado y los electrodos utilizan membranas baratas, impermeables, transpirables y antiincrustantes a base de PTFE. Estas membranas impiden el paso del agua líquida, pero dejan pasar el vapor de agua. Según el equipo de Nanjing, deja pasar el agua y bloquea el 100 % de otros iones que podrían dañar los electrodos o la membrana.
El equipo probó una caja electrolizadora compacta de 11 celdas, del tamaño de un par de maletas medianas, con agua de mar de la bahía de Shenzhen. Generó unos 386 litros de gas hidrógeno por hora durante la prueba de 133 días (es a presión atmosférica estándar, esa cifra son solamente 31,65 gramos, con lo que un coche de hidrógeno podria recorrer unos 3,5 km, poca cosa, pero se trata solo de una unidad de prueba).
Y además, litio
Los investigadores dicen que hay muchos caminos abiertos para explorar mejoras en el rendimiento, tras probadr el principio básico para extraer agua dulce del agua de mar. Entre ellos, que podría convertirse en una máquina de recolección de litio.
El equipo de Nanjing hizo algunas pruebas para ver cómo su proceso de evaporación afectaba la concentración de litio en el agua de mar… y descubrieron un aumento significativo de 42 veces tras 200 horas. Pudieron precipitar algunos cristales de carbonato de litio, lo que sugiere que con un mayor desarrollo, estas máquinas podrían generar ingresos tanto del hidrógeno como de los metales de las baterías. Un paso clave a la hora de poder escalar su prototipo a un nivel industrial.
Vía: IEEE Spectrum
Fuente: Nature