Tecnología de energía solar, como la energía fotovoltaica (PV), podría abordar algunos de los desafíos ambientales de nuestro tiempo, permitir la producción sostenible de energía eléctrica en muchas áreas geográficas, incluidas las regiones áridas o desérticas. Muchas regiones áridas se encuentran cerca de un océano o mar, sin embargo, suelen verse afectados por la escasez de agua limpia y fresca.

Una escasez de agua altamente purificada, que se requiere para alimentar la mayoría de los electrolizadores existentes, hace que el almacenamiento de electricidad solar intermitente sea particularmente problemático. Los electrolizadores son herramientas tecnológicas que pueden separar el agua, agua típicamente purificada, en hidrógeno y oxígeno, mediante el uso de un ánodo y un cátodo.

Para permitir el uso de tecnología solar y basada en hidrógeno en regiones con falta de agua dulce limpia disponible, Los investigadores han estado tratando de desarrollar electolizadores que puedan dividir el agua salina o impura directamente, sin necesidad de depuración previa. El hidrógeno producido con estos electrolizadores también podría enviarse a todo el mundo, facilitando el cambio hacia una infraestructura energética basada en hidrógeno.

En un artículo publicado en Energía de la naturaleza , investigadores de la Universidad Nacional de Irlanda Galway, la Universidad de Liverpool y la Universidad Técnica de Berlín han realizado una revisión de los avances recientes en materiales y catalizadores que podrían permitir la electrólisis con agua salina o de bajo grado. Su estudio también describe algunos de los desafíos clave asociados con el diseño de estos electrolizadores, destacando enfoques que podrían ayudar a superar estos problemas.

"Ahora estamos viendo las primeras oportunidades potenciales con respecto al valor de la electrólisis del agua salina, con hidrógeno de Australia enviado a Japón, "Peter Strasser, uno de los investigadores que realizó el estudio, dijo a TechXplore. "El hidrógeno australiano se puede generar utilizando electricidad solar de áreas desérticas, donde el agua dulce es escasa y preciosa. Otro caso de electrólisis de aguas salinas surge de los parques eólicos marinos de toda Europa. donde se puede generar hidrógeno en el sitio que se puede canalizar en la costa o utilizar en estaciones de repostaje en alta mar para vehículos acuáticos de todo tipo ".

En su papel Strasser y sus colegas examinaron todos los estudios científicos que lograron electrolizar agua salina, centrándose en aquellos que emplean materiales catalizadores. Su revisión examinó específicamente los principios físicos detrás del funcionamiento de los electrolizadores propuestos en el pasado, que a menudo diferían y, sin embargo, producían el mismo resultado final, así como la estabilidad del dispositivo y la eficiencia energética.

La revisión realizada por Strasser y sus colegas también destaca algunos de los desafíos que deben superarse antes de que la electrólisis del agua impura y salina sea viable. Esto incluye el diseño y uso de membranas adecuadas, ya que la mayoría de las tecnologías de membranas existentes pueden ser incapaces de bloquear las impurezas.

"Si pensamos en esto a escala mundial, usar agua dulce para generar hidrógeno ya no es una opción viable, al menos en las zonas áridas donde se produce la mayor parte de la electricidad solar barata, Strasser dijo. "Demostramos que la dirección de la investigación de diseñar nuevos catalizadores selectivos (pero también otros componentes de materiales como membranas) para electrolizadores de agua de mar de alto rendimiento es muy importante". y merece más atención ".

En general, Strasser y sus colegas sugieren que los investigadores que intentan desarrollar electrolizadores que puedan dividir agua salina o impura deberían intentar identificar nuevos materiales catalizadores que sean aplicables a la amplia variedad de composiciones de agua de mar presentes en la Tierra. Su artículo proporciona información valiosa que podría informar el estudio y desarrollo de tecnologías innovadoras de electrolizadores.

Los investigadores creen que el agua dulce es el recurso más valioso de la Tierra, y es probable que su valor aumente en el futuro debido a las sequías, inundaciones y otros efectos perjudiciales del cambio climático. En los próximos años, el agua podría ser de vital importancia tanto para la supervivencia de toda la vida en la Tierra como para la producción sostenible de energía eléctrica. Los electrolizadores que pueden dividir el agua salina o impura en oxígeno e hidrógeno sin requerir procesos de purificación previos podrían desempeñar un papel clave para facilitar el cambio hacia una nueva, más sostenible, infraestructura energética.

Actualmente estamos trabajando en el desarrollo de electrolizadores de agua de mar junto con varias empresas internacionales especializadas en este campo, ", Dijo Strasser." La idea general es ayudar a estas empresas a convertirse en líderes en esta tecnología ".

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