Hidrógeno con energía solar: la UCO prueba el cobre como alternativa al oro y al platino

Se acaba de descubrir la obtención de hidrógeno renovable tras la realización de un ensayo con luz solar simulada con el cual se ha podido demostrar el potencial de esta en este sentido y mejorar el rendimiento de los materiales empleados.

¿Alguna vez te has preguntado que quizá es posible llegar a producir hidrógeno con energía solar con un coste más reducido si se usa un material como el cobre? La respuesta la tienen un grupo de investigadores de la Universidad de Córdoba que han llevado a cabo un estudio de cómo mejorar este proceso mediante materiales capaces de aprovechar la luz para generar este combustible limpio.

Con este trabajo se ha podido saber el papel que cumple en este caso el cobre si lo comparamos con otros metales de más precio como son el oro y el platino, y por qué la preparación de los materiales resulta clave para aumentar la producción de hidrógeno.

Según la Universidad de Córdoba, los ensayos realizados con luz solar simulada muestran que el cobre puede alcanzar resultados cercanos a los obtenidos con oro y platino. Su menor coste lo convierte en una alternativa de interés para futuras investigaciones.

Un nuevo hidrógeno renovable

Un ensayo en laboratorio, llevado a cabo por la Universidad de Córdoba, ha conseguido mejorar la producción de hidrógeno verde a través de energía solar mediante fotocatalizadores que incorporan metales sometidos a diferentes tratamientos que mejoran la dispersión y actividad fotocatalítica.

El hidrógeno verde es uno de los combustibles del futuro ya que cuando se quema solamente produce vapor de agua, un elemento inocuo frente al dióxido de carbono que generan los actuales motores con combustibles fósiles, explica la Universidad de Córdoba.

Sin embargo, el hidrógeno recurre en su producción a los mismos combustibles a los que intenta relevar. Por eso, el grupo de investigación Química Orgánica y Catálisis de la Universidad de Córdoba está trabajando para que el hidrógeno sea verde tanto en su uso, como en su producción a través de una técnica en la que combinan diferentes ingredientes y métodos.

La base de esa receta para generar un hidrógeno realmente verde ha sido la fotocatálisis, un proceso que transforma la luz del sol en energía química a partir de un compuesto común en estos procesos, el dióxido de titanio.

Este elemento, denominado fotocatalizador, tiene una gran estabilidad y es de bajo coste, pero no es capaz de absorber una gran cantidad de luz solar.

De hecho, más del 90% de la luz que recibe la pierde casi de forma instantánea, antes si quiera de convertirla en hidrógeno. Por ello, el equipo de investigación ha añadido otros elementos y tratamientos que aumentan y mejoran la generación del hidrógeno.

En unos ensayos realizados en laboratorio simulando la luz solar, el equipo ha añadido al dióxido de titanio diferentes metales y ha comprobado que el oro o el platino son los más eficientes para convertir la luz solar capturada en energía química y producir hidrógeno.

La alternativa al alto precio del oro o el platino sería el cobre, un metal no noble, más económico y cuyos resultados se acercan al de los metales nobles. Por tanto, «el cobre sería un catalizador muy prometedor de cara a un escalado industrial de la producción de hidrógeno», sostiene el investigador de la Universidad de Córdoba Juan Martín Gómez.

Mayor productividad de hidrógeno

La base de esa receta para generar un hidrógeno realmente verde ha sido la fotocatálisis, un proceso que transforma la luz del sol en energía química a partir de un compuesto común en estos procesos, el dióxido de titanio.

Pero en la investigación ha sido igual de importante qué tipo de metal acompaña al proceso fotocatalítico como la forma en que se incorpora el metal al catalizador.

De esta forma, para que los metales se depositaran bien sobre el dióxido de titanio, el estudio ha demostrado que era más eficaz un método denominado «deposición-precipitación» con el cual se produce una dispersión del metal en pequeñas partículas favoreciendo una mayor productividad de hidrógeno.

También fue fundamental someter los metales a un pretratamiento térmico para eliminar unos compuestos que estaban «envenenando» la interacción metal-titanio.

Así, la investigación ha concluido que para maximizar la producción de hidrógeno a través de energía solar no basta con depositar un metal sobre el dióxido de titanio, es imprescindible lograr una alta dispersión del metal y garantizar que esté limpio eliminando otros contaminantes.