¿Cómo producir hidrógeno verde altamente eficiente y barato?Un grupo de investigadores de la Universidad de Tel Aviv lograron producir hidrógeno verde utilizando electricidad verde. Este hidrógeno se produce sin contaminación del aire, con un alto nivel de eficiencia, utilizando un biocatalizador.
El hidrógeno es una materia prima necesaria tanto para la agricultura como para la industria. Pero el 95% del que se produce a nivel mundial a día de hoy es negro o gris. Se le llama así porque la electricidad consumida proviene de la quema de carbón o gas natural. Por ello emite entre 9 y 12 toneladas de dióxido de carbono por cada una de hidrógeno.
Nuevo método limpio para generar hidrógeno
“El hidrógeno es muy raro en la atmósfera”, explica Itzhak Grinberg. “Aunque es producido por enzimas en organismos microscópicos, que reciben la energía para ello de los procesos de fotosíntesis. En el laboratorio, “electrificamos” esas enzimas. Lo que hemos hecho es usar un electrodo, que proporciona la energía en lugar del sol.
El resultado es un proceso particularmente eficiente, sin demanda de condiciones extremas. Y que puede utilizar electricidad de fuentes renovables como paneles solares o turbinas eólicas. Sin embargo, como la enzima «se escapa» de la carga eléctrica, hay que mantenerla en su lugar mediante un tratamiento químico. Encontramos una forma simple y eficiente de unir la enzima al electrodo y emplearla”.
Los investigadores usaron un hidrogel (un gel a base de agua) para unir la enzima al electrodo. Y pudieron producir hidrógeno verde usando un biocatalizador, con más del 90% de eficiencia. Esto implica que más del 90 por ciento de los electrones introducidos en el sistema produjeron hidrógeno sin ningún proceso secundario.
El Prof. Iftach Yacoby explica que. “El material del gel en sí es conocido, pero nuestra innovación es usarlo para producir hidrógeno. Empapamos el electrodo en el gel, que contenía una enzima para producir hidrógeno, llamada hidrogenasa. El gel retiene la enzima durante mucho tiempo, incluso bajo tensión eléctrica
Por ello permite producir hidrógeno con gran eficiencia y en condiciones ambientales favorables a la enzima. Por ejemplo, en agua salada, a diferencia de la electrólisis, que requiere que se emplee únicamente agua destilada.
Multitud de ventajas
La profesora Lihi Adler-Abramovich agrega: “Otra ventaja es que el gel se ensambla solo. Colocas el material en agua y se asienta en fibras nanométricas que forman el gel. Demostramos que estas fibras también pueden adherir la enzima al electrodo. Probamos el gel con otras dos enzimas, además de la hidrogenasa.
Hoy en día, el hidrógeno ‘verde’ se produce principalmente a través de la electrólisis, que requiere metales preciosos y raros como el platino, además de la destilación del agua. Esto es lo que hace que el hidrógeno verde sea hasta 15 veces más caro que el hidrógeno gris o el negro.
“Esperamos que en el futuro sea posible emplear nuestro método comercialmente. De esta manera se podrían reducir los costes. Lo que haría que el cambio hacia el uso de hidrógeno verde en la industria, la agricultura y como fuente de energía renovable y limpia fuera viable”. ·Esto es lo que opina el Dr. Oren. Ben-Zvi. ¿Cómo producir hidrógeno verde altamente eficiente y barato?
Referencia: estudio desarrollado por el estudiante de doctorado Itzhak Grinberg y el Dr. Oren Ben-Zvi. Bajo la dirección del Prof. Iftach Yacoby de la Escuela de Ciencias Vegetales y Seguridad Alimentaria de la Facultad de Ciencias de la Vida. Y el Prof. Lihi Adler-Abramovich de la Facultad de Odontología y Centro de Nanociencia y Nanotecnología. Los prometedores resultados de la investigación se publicaron en la destacada revista Carbon Energy.
