Investigadores de la URJC han desarrollado materiales innovadores que producen hidrógeno verde a partir de agua utilizando energía solar térmica, mejorando la eficiencia y viabilidad de su producción sostenible.
Un equipo de investigación del Grupo de Ingeniería Química y Ambiental (GIQA) y del Instituto de Investigación de Tecnologías para la Sostenibilidad (ITPS) ha logrado un avance significativo en la producción sostenible de hidrógeno verde. Este desarrollo se centra en la creación de materiales innovadores que permiten generar hidrógeno a partir del agua utilizando únicamente calor, aprovechando así la energía solar térmica en lugar de depender de la electricidad.
El hidrógeno verde ha cobrado protagonismo en la búsqueda de fuentes de energía más limpias y sostenibles. Este tipo de combustible, que solo emite vapor de agua al ser utilizado, podría desempeñar un papel crucial en la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles y en el combate contra las emisiones de CO2. Sin embargo, el desafío persiste: ¿cómo producirlo de manera eficiente y respetuosa con el medio ambiente?
El equipo investigador ha estado trabajando intensamente en el diseño de materiales cerámicos capaces de calentarse, liberar oxígeno y reaccionar con vapor de agua para generar hidrógeno. En un estudio recientemente publicado en Catalysis Today, se presenta una nueva familia de materiales moldeados en estructuras porosas. Estos están diseñados para su uso en reactores solarizados, logrando una elevada eficacia en la producción de hidrógeno a temperaturas inferiores a las usualmente requeridas para este tipo de procesos.
Los materiales pertenecen a la familia de las perovskitas, conocidos por su capacidad para permitir una gran movilidad del oxígeno dentro de su estructura. Esto les permite participar activamente en un ciclo químico denominado división termoquímica del agua. Durante este proceso, los materiales son calentados a altas temperaturas, lo que provoca la liberación del oxígeno, seguido por una reacción con vapor de agua que produce hidrógeno mientras recuperan el oxígeno. Según María Linares Serrano, investigadora del GIQA, “este ciclo puede repetirse muchas veces, lo que lo convierte en una alternativa prometedora para la producción continua de hidrógeno renovable”.
La investigación no se limitó a trabajar con estos materiales en forma pulverizada; también se moldearon en estructuras funcionales como pellets, espumas cerámicas y capas delgadas sobre soportes monolíticos. Estas formas mejoran el contacto con los gases y optimizan la transferencia térmica, permitiendo así aumentar significativamente la cantidad de hidrógeno producido.
“Este avance no solo mejora el rendimiento del proceso, sino que también facilita su integración en reactores solares volumétricos”, destaca Linares Serrano. De esta manera, se avanza hacia una producción sostenible y a gran escala del hidrógeno verde.
Este trabajo representa un paso importante hacia soluciones eficientes y sostenibles que permitan transformar al hidrógeno verde desde una promesa hasta una realidad accesible. La investigación forma parte del proyecto RHYDROGENALTES, financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades junto con la Agencia Española de Investigación (AEI), y continuará desarrollándose gracias a la red ACES4NET0, respaldada por la Comunidad de Madrid.