Un equipo dirigido por la Universidad de Cornell ha desarrollado un dispositivo solar revolucionario que, utilizando agua de mar, produce hidrógeno verde Cero emisiones y, como un producto, genera agua potable. Esta tecnología de bajo costo podría reducir drásticamente el precio del hidrógeno en los próximos 15 años.
El resultado de la colaboración entre Cornell, MIT, Johns Hopkins y Michigan State University, el nuevo dispositivo HSD-We (Electrólisis de destilación solar híbrida) representa un punto de inflexión en el campo de la sostenibilidad. Mide solo 10 × 10 centímetros, pero es capaz de producir 200 mililitros de hidrógeno por horallegando a un eficiencia energética del 12,6% usando exclusivamente luz solar natural y agua de mar.
A largo plazo, según las estimaciones de los investigadores, esta tecnología podría reducir el costo del hidrógeno verde a 1 dólar por kilogramoun paso crucial para alcanzar emisiones netas cero para 2050.
«La energía y el agua son recursos fundamentales para nuestra vida diaria, pero normalmente uno requiere el consumo del otro», explica Lenan ZhangProfesor de Cornell Engineering and Project Manager. «Hoy, dos tercios de la población mundial sufren escasez de agua. E incluso el hidrógeno verde es costoso precisamente porque requiere agua desionizada, pura y costosa».
Zhang, quien anteriormente trabajó en el MIT desarrollando métodos para deducir el agua de mar a través de la energía solar, extendió el concepto, incluida la producción de hidrógeno. «Nos preguntamos: ¿Cuáles son los recursos más abundantes y libres de la tierra? El sol y el mar», dice.
Un sistema integrado que utiliza cada componente de energía solar
El dispositivo creado por el equipo de Zhang resuelve una de las principales limitaciones de los paneles fotovoltaicos: el mala eficiencia. Solo el 30% de la luz solar se transforma en electricidad, mientras que el resto se dispersa en calor. Este sistema, por otro lado, también captura el calor residualusándolo para Calentar y evaporar Agua de mar.
La clave es un mecanismo de mecha capilar: Trap el agua en una película muy delgada, colocada directamente en contacto con el panel de sol. De esta manera, es suficiente calentar solo la película y no grandes volúmenes de agua, mejorando elEvación de evaporación de más del 90%.
Una vez evaporado, el agua deja atrás la sal y se condensa como Desecking Steamlisto para ser utilizado en un electrolizador Eso lo dividió en oxígeno e hidrógeno.
Producción de hidrógeno y agua potable en un solo dispositivo compacto
La fuerza de esta tecnología se encuentra en su integración multifuncional. El diseño combina la destilación, la electrólisis, las transferencias de energía fotovoltaica y múltiples (soleadas, eléctricas, térmicas y químicas). El resultado? A Producción suficiente de agua pura para generar hidrógenocon un excedente de agua potable.
«Por primera vez logramos generar suficiente agua para apoyar la producción de hidrógeno, y además hay un exceso de agua que puede beber. Dos objetivos, solo un dispositivo», dice Zhang.
Actualmente, el costo de la producción de hidrógeno verde está cerca 10 dólares por kilogramopero utilizando recursos ilimitados como el sol y el mar, esta figura podría disminuir drásticamente en unos años.
Zhang también imagina un futuro en el que viene el sistema integrado en parques solares: El agua de mar enfriaría los paneles mejorando su eficiencia y prolongar su duración.