Árbol artificial que convierte agua en hidrógeno, oxígeno y calor
Sophia Haussener, directora del Laboratorio de Ciencias e Ingeniería de Energías Renovables de la Facultad de Ingeniería de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), declaró que el trabajo se basa en una investigación preliminar que demostró el concepto a escala de laboratorio, utilizando el simulador solar de alto flujo de LRESE, El plato parabólico ubicado en el campus de la (EPFL), se ha convertido en un árbol artificial que produce hidrógeno renovable, gracias al reactor instalado, que utiliza la luz solar para convertir el agua en hidrógeno, oxígeno y calor renovables.
El “árbol” es capaz de generar más de 2 kilovatios de potencia, una alta tasa de eficiencia para este sistema.
Funciona concentrando los rayos del sol, luego se bombea agua a su punto de enfoque, que tiene un reactor fotoelectroquímico integrado, dentro de este reactor, las células fotoelectroquímicas utilizan la energía solar para electrolizar o dividir las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno.
El sistema no solo produce hidrógeno, sino que también genera calor, que pasa esté por un intercambiador de calor para aprovecharlo en lugar de liberarlo como una pérdida del sistema. Las moléculas de oxígeno liberadas por la reacción de fotoelectrólisis también se recuperan y utilizan. El oxígeno generado puede aprovecharse en aplicaciones médicas y no considerarse desecho.
¿Cuál es la vialidad del proyecto? Este sistema ya está en uso comercial, en una instalación de producción de metales con sede en Suiza para construir una planta de demostración a escala de varios 100 kilovatios que producirá hidrógeno para procesos de recocido de metales, oxígeno para hospitales cercanos y calor para el agua necesaria en la fábrica.
El sistema del campus de la EPFL es capaz de suministrar más de la mitad de la demanda anual de calor de un hogar suizo típico de cuatro personas con un nivel de producción de aproximadamente medio kilogramo de hidrógeno solar por día.
La EPFL declaró que el sistema ofrece una mejor idea de la eficiencia energética si se considera el sistema completo, y no solo el dispositivo en sí. Además, el sistema tiene la capacidad de almacenar energía en forma de hidrógeno, convirtiéndose en una solución viable para la generación de energía durante las horas pico de demanda o cuando la producción solar es limitada, por no hablar que es energía limpia y sostenible, ya que cuando se quema el hidrógeno para generar energía, el único subproducto es agua, lo que lo convierte en una fuente de energía.
Aunque el sistema todavía debe ser perfeccionado para ser adoptado masivamente, los resultados obtenidos son muy alentadores y demuestran que el hidrógeno solar podría tener un papel importante que desempeñar en el futuro de la energía limpia y sostenible.
Puede leer más en:
https://www.nature.com/articles/s41560-023-01247-2
https://actu.epfl.ch/news/a-solar-hydrogen-system-that-co-generates-heat-and/
