Australia ha dado un paso importante en la carrera del hidrógeno verde. Un equipo de la Universidad de Sídney ha demostrado en laboratorio que es posible producir hidrógeno limpio directamente a partir de agua de mar o agua dulce usando un metal líquido, el galio, y luz, sin recurrir a la electrólisis convencional ni a agua previamente desalada. El trabajo, publicado en la revista Nature Communications, alcanza una eficiencia máxima del 12,9 % en esta primera prueba de concepto y propone un ciclo químico en el que el galio se regenera y se reutiliza.
Para quien vive en un país cada vez más preocupado por la sequía y por la factura de la luz, la idea suena tentadora. ¿Aprovechar el agua del mar y el sol para generar un combustible limpio sin pasar por procesos eléctricos intensivos? Esa es, en gran medida, la promesa de este experimento.
Galio líquido y luz, el corazón del experimento
El galio es un metal blando que parece sólido a temperatura ambiente, pero se funde apenas supera unos 30 grados, algo parecido a un día de verano caluroso. Hasta ahora se usa sobre todo en electrónica, en chips y LED, y se obtiene como subproducto de la minería de aluminio y zinc. Por eso figura entre las materias primas consideradas críticas y su oferta está muy concentrada en pocos países, con un peso especial de China.
En el estudio, diminutas gotas de galio líquido se suspenden en agua de mar o agua dulce. Al exponerlas a luz solar simulada o a una fuente de luz artificial, las gotas se calientan, su fina capa de óxido se fractura y el metal reacciona rápidamente con el agua. En la superficie se forma oxihidróxido de galio y se libera hidrógeno gaseoso.
Luis Campos, autor principal, lo resume de forma directa en el comunicado universitario. Explica que ahora cuentan con una forma de extraer hidrógeno sostenible usando agua de mar, que es fácilmente accesible, y basándose únicamente en la luz para producir hidrógeno verde.
Un proceso casi circular que esquiva el agua purificada
La reacción no se queda en un simple experimento de usar y tirar. El oxihidróxido de galio generado puede reducirse de nuevo a galio mediante un paso electroquímico y volver al ciclo, lo que convierte la tecnología en un sistema químico casi circular.
La etapa en la que se libera hidrógeno se alimenta de luz, no de electricidad de la red. Esto permite evitar varios de los obstáculos típicos del hidrógeno verde actual, que suelen ser el uso de agua muy purificada, el alto consumo eléctrico de los electrolizadores y la necesidad de catalizadores caros y delicados.
La regeneración del galio sí requiere electricidad, porque se realiza mediante un proceso electroquímico. El impacto climático final dependerá de que esta etapa se alimente con fuentes renovables, algo que el propio equipo plantea como horizonte lógico dentro de una economía del hidrógeno.
En la práctica, lo que propone el grupo de investigación es un reactor con partículas de galio suspendidas en agua de mar o dulce que, bajo el sol, va liberando hidrógeno mientras el metal entra y sale de ese ciclo químico. Un dispositivo que podría encajar, por ejemplo, en entornos costeros donde hoy ya funcionan plantas desaladoras o grandes puertos industriales.
Qué significa de verdad ese 12,9 % de eficiencia
En sus mejores condiciones de laboratorio, el sistema logra una eficiencia máxima del 12,9 % en la conversión de luz en hidrógeno. Puede sonar a poco, pero los propios investigadores recuerdan que las primeras células solares de silicio apenas llegaban al 6 % en los años cincuenta y tardaron décadas en superar el 10 %.
El profesor Kourosh Kalantar Zadeh, responsable del equipo, lo plantea como un punto de partida. Señala que, para una primera prueba de concepto, consideran que la eficiencia de esta tecnología es muy competitiva y recuerda esa comparación con la evolución histórica de los paneles solares.
El grupo trabaja ahora en mejorar la eficiencia y en diseñar un reactor de escala intermedia para comprobar cómo se comporta el sistema fuera del laboratorio, con agua real y sol variable. La gran pregunta es qué ocurrirá cuando ese reactor se conecte a un puerto, a un polígono industrial o a una planta que produzca combustibles sintéticos. Ahí es donde se verá si esta idea puede salir del papel.
Oportunidad para Australia, dudas para un metal crítico
El codirector del proyecto, el doctor Francois Allioux, destaca que el hidrógeno puede ofrecer una solución energética limpia y jugar un papel clave en la ventaja internacional de Australia dentro de una futura economía del hidrógeno.
En paralelo, el propio país se está moviendo para asegurar el suministro de galio. Un acuerdo reciente entre Estados Unidos y Australia contempla inversiones en minerales críticos, incluido un proyecto para producir galio asociado a una refinería de alúmina en el oeste del país, con el objetivo de cubrir una parte significativa de la demanda mundial y reducir la dependencia de las exportaciones de China.
No es un detalle menor. Hoy casi todo el galio que se fabrica termina en chips y dispositivos LED y su producción global está muy concentrada geográficamente. Si tecnologías como esta empiezan a demandar cantidades mayores, será imprescindible reforzar el reciclaje y diversificar el suministro para no sustituir una dependencia por otra.
Qué debe tener en cuenta quien lee estas noticias
Para quien sigue desde casa la actualidad del hidrógeno, es fácil pensar que cada nuevo avance resolverá de golpe el problema del CO₂. En este caso tampoco es así. Lo que muestra este trabajo es una vía distinta para producir hidrógeno verde, especialmente interesante en regiones con mucha costa y alta radiación solar. Pero todavía faltan pasos clave como escalar la tecnología, demostrar que funciona durante años sin degradarse y ver si el coste total compite con otras opciones.
¿Qué implica esto para tu vida diaria y para tu factura de la luz? A corto plazo, poco o nada. A medio y largo plazo, si métodos como este prosperan, podrían abaratar el hidrógeno verde que alimentará industrias, flotas de camiones o barcos que hoy dependen de combustibles fósiles. El reloj del clima corre, y cada nueva pieza tecnológica que permita usar mejor el sol y el agua suma en esa dirección.
El estudio completo ha sido publicado en la revista Nature Communications.
