Un equip de la Universitat Rey Juan Carlos (URJC) ha desenvolupat materials innovadors per produir hidrógen verd de manera més eficient i amb l'ús únic de la calor solar, obrint noves possibilitats per aconseguir una producció massiva i sostenible d’energia renovable.

La cerca de fonts d’energia més netes i sostenibles ha situat el hidrógen verd en el focus de l’atenció. Aquest combustible, que només emet vapor d’aigua quan s’utilitza, podria ser fonamental per reduir la dependència dels combustibles fòssils i disminuir les emissions de CO2. Però encara queda un gran repte: com produir-lo de manera eficient i, al mateix temps, respectuosa amb el medi ambient?

Un equip de la Universitat Rey Juan Carlos (URJC), a través del Grup d’Enginyeria Química i Ambiental (GIQA) i l’Institut de Recerca en Tecnologies per a la Sostenibilitat (ITPS), treballa en el desenvolupament de nous materials que permeten produir hidrógen verd a partir de l’aigua mitjançant únicament la calor solar. Per aconseguir-ho, han creat materials ceràmics que, quan s’escalfen a temperatures molt elevades, alliberen oxigen i reaccionen amb vapor d’aigua per generar hidrógen.

Recentment, han publicat els seus resultats en la revista Catalysis Today, on presenten una nova gamma de materials ceràmics dissenyats en estructures peroses. Aquests materials estan pensats per a l’ús en reactors solaritzats, amb l'objectiu d’obtenir una alta eficiència en la producció d’hidrógen a temperatures més baixes que les que normalment requereixen aquests processos. Mentre que els processos convencionals necessiten temperatures d’entre 1300 i 1500 ºC, els materials d’aquest estudi poden funcionar a temperatures inferiors, per sota dels 1000 ºC.

Els materials utilitzats són perovskites, una classe de compostos amb una estructura que facilita el moviment de l’oxigen, permetent que participin activament en el cicle de reaccions conegut com a divisió termoquímica de l’aigua. Aquest procés és actiu, estable i durador, el que fa que sigui una opció viable per a la producció de hidrógen verd.

Com explica María Linares Serrano, investigadora del GIQA, aquest cicle es pot repetir múltiples vegades, convertint-se així en una alternativa prometedora per a la producció continuada d’hidrógen renovable. A més, en lloc de treballar amb aquests materials en forma de pols, l’equip els ha modelat en formes més pràctiques com pellets, espumes ceràmiques i capes primes sobre suports monolítics. Aquestes formes ajuden a millorar el contacte amb els gasos i augmenten l’eficiència en la transferència de calor, incrementant la quantitat de hidrógen produït.

Aquest avenç no només millora el rendiment del procés, sinó que també facilita la seva integració en reactors solars volumètrics, obrint la porta a una producció d’hidrógen verd a gran escala. Tal com ressalta Linares Serrano, aquest estudi constitueix un pas decisiu per aconseguir que el hidrógen verd deixi de ser una promesa i esdevingui una realitat accessible per a la producció massiva d’energia neta.

Referència: Alejandro Pérez, María Orfila, María Linares, Raúl Sanz, Javier Marugán, Raúl Molina, Juan A. Botas, "Macroscopic structures based on La0.8Me0.2NiO3±δ (Me = Al, Ba and Ca) perovskites for renewable hydrogen production through thermochemical water splitting", Catalysis Today

Font: URJC
: Creative Commons.