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Como el agua puede convertirse en el combustible del futuro

El agua es uno de los bienes más preciados que tenemos en nuestro planeta (sino el que más). Sin agua no existiría la vida. Y los científicos son conscientes de que, como recurso natural que es, hay que aprovechar todos sus beneficios o incluso buscar otros nuevos. Por ejemplo, como elemento de un nuevo tipo de combustibles solares basados en el hidrógeno, un sueño de la investigación en energía limpia, que se crean utilizando sólo la luz solar, el agua y el dióxido de carbono (CO2). El objetivo es que terminen sustituyendo a algunas fuentes de energía tradicionales, como el carbón o el petróleo. Y gracias a los avances en investigación, ya vamos camino de ello

Acelerar el avance de estos combustibles requiere aumentar la inversión en I+D+i, y en esto está la Comisión Europea, que destinará al hidrógeno hasta 30.000 millones de euros durante los próximos diez años. Gracias a esta inversión, se estima que los costes de producción del hidrógeno van a reducirse en un 40% en una década. También la futura ley de Cambio Climático y Transición Energética española apunta a este combustible como vector energético clave. Y no son pocos los equipos de investigación que están estudiando cómo obtener ese hidrógeno del agua, un proceso nada sencillo.

Separando los átomos de hidrógeno

Para obtenerlo, habría que alterar el líquido elemento y conseguir separar sus moléculas. Cada molécula de agua está compuesta por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno. Los átomos de hidrógeno se extraen y luego se pueden volver a unir. Tras ello, este hidrógeno (puro, muy inflamable y nada contaminante) se puede convertir en gas o combinarse con dióxido de carbono para obtener metano, un gas natural que se usa o se almacena para usar más adelante. El proceso para crear combustibles solares es parecido al de la fotosíntesis: la luz solar convierte el agua y el dióxido de carbono en oxígeno o azúcares, el «combustible» (nutrientes en este caso) que las plantas usan para su propio desarrollo. 

Para recuperar la energía el proceso es el inverso, ya que el hidrógeno, combinado con el oxígeno del aire, libera la energía química almacenada en el enlace H-H, generando solamente vapor de agua como producto de la combustión. Por tanto, el hidrógeno se considera como un combustible ideal, dado que no emite gases de efecto invernadero.

Usar el agua para obtener el combustible es un proceso limpio. Es, además, otra forma de generar energía a partir de la luz solar. Ya sabemos, por ejemplo, de la creación de electricidad o calefacción a partir del sol. Ahora se está investigando para conseguir que sea esa misma luz solar altere las moléculas del agua para obtener con ello el hidrógeno puro.

Sin embargo, no basta con aplicar la luz a un bidón de agua y esperar resultados. En realidad, para obtener las moléculas de hidrógeno hace falta una especie de célula fotoelectroquímica, esta sí, movida con energía solar. Ahora, los científicos se encuentran buscando materiales ‘low-cost’ y eficaces para este fin. Ya hay identificados docenas de esos materiales que podrían formar parte de una célula fotoelectroquímica, y se cree que pronto podría haber noticias de otros tantos. Da igual que con los procesos se obtenga gas o líquido: lo importante es que el hidrógeno provenga del agua.

A la hora de hallar esos nuevos materiales, los científicos por ejemplo han investigado cientos de vanadatos (compuestos con oxígeno y vanadio) y otros elementos de la tabla periódica. Al combinarlos, en algunos casos se obtenían estructuras de electrones que podrían servir para obtener más tarde el hidrógeno del agua. De momento, esos componentes son una promesa; ahora hay que seguir investigando para comprobar su idoneidad para el proceso.

Bill Gates al acecho

Multimillonarios como Bill Gates son conscientes del potencial del hidrógeno del agua con el fin de producir nuevos combustibles. Son varias las veces que Gates ha visitado el Caltech, el Instituto de Tecnología de California y uno de esos centros punteros dedicados a investigar las bondades del agua de las que hablábamos antes; y pudo comprobar de primera mano cómo trabajan para desarrollar nuevos combustibles solares basados en el hidrógeno y baterías donde almacenarlos.

Dichas baterías tendrían un gran potencial, pues podrían reemplazar a las actuales de los coches eléctricos usando un combustible solar cuya densidad energética es muy superior: una tonelada de esta batería almacenaría la misma cantidad de energía que 60 toneladas de baterías convencionales. Esta es una gran noticia para el coche eléctrico, que necesita de autonomía para no quedarse tirado por el camino si no hay cerca un enchufe con el que recargarlo.

De este modo, los combustibles solares generados a partir del hidrógeno del agua ayudarían a resolver nuestros problemas de transporte y energía sin necesidad de recurrir a los fósiles, contaminantes y, además, con una fecha de caducidad más o menos próxima. Recordaba Bill Gates que el Sol genera sobre la Tierra tanta energía en una hora como la que los humanos usan en todo un año. Si la explotamos junto a nuestra querida y valiosa agua tenemos una ‘gasolina’ potente con la que hacer verdaderas virguerías energéticas.

Además, esta tecnología puede desempeñar un papel significativo en la consecución de los objetivos climáticos mundiales. Por ejemplo, en lo que respeta al sector de la aviación, puede ayudar a reducir las emisiones netas de CO2 en más de un 90% en la comparación con los combustibles fósiles.

Por lo tanto nos encontramos en un momento clave para mitigar los posibles efectos del cambio climático, y propuestas como esta nos hacen albergar un poco de esperanza, pudiendo llegar a sustituir los combustibles fósiles que ahora utilizamos para los coches y calefacciones (entre otras muchas utilidades) por estos combustibles solares mucho menos perjudiciales obtenidos de una forma verdaderamente sostenible.

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