¿Puede una gota de metal ayudar a sacar hidrógeno del mar? Un equipo liderado por la Universidad de Sídney ha demostrado en laboratorio que el galio líquido, iluminado con luz intensa, libera hidrógeno de agua dulce y marina. El método evita la desalinización previa.
El avance es una prueba de concepto, no una planta lista para producir combustible. La luz impulsa la fase que genera el gas, pero el ciclo completo necesita electricidad para recuperar el galio y volver a utilizarlo. Los autores calculan una eficiencia circular del 12,9 por ciento.
El galio hace de intermediario
El galio es un metal que se funde a unos 30 grados, casi con el calor de una mano. Los investigadores lo dividieron en gotas diminutas mediante ultrasonidos para aumentar la superficie que absorbe luz. El trabajo fue encabezado por Luis G. B. Campos, Kourosh Kalantar-Zadeh y François-Marie Allioux, con colaboradores de la Universidad Tecnológica de Queensland, la Universidad RMIT y la Universidad de California en Los Ángeles.
La luz calienta las gotas y ayuda a romper la fina capa de óxido que se forma sobre ellas. Así, el agua sigue reaccionando con el metal y libera hidrógeno mientras el galio se convierte en oxihidróxido de galio. Esa costra se desprende de la superficie líquida, como una piel muy fina, y deja metal nuevo al descubierto.
Qué logró el experimento
En una prueba principal, dos décimas de gramo de galio se colocaron en diez mililitros de agua bajo una lámpara halógena. Con una intensidad equivalente a unos seis soles, el sistema produjo cerca de 96 mililitros de hidrógeno en 90 minutos. Es poco volumen, pero confirma que la reacción funciona.
El equipo también usó agua recogida en la costa oriental de Sídney, aunque la filtró antes. Bajo iluminación artificial intensa, obtuvo el 98,4 por ciento de la cantidad máxima de hidrógeno permitida por el galio empleado después de tres horas. En un ensayo separado, la luz solar concentrada con una lente logró un rendimiento similar en dos horas.
El análisis de los gases detectó hidrógeno y ningún otro producto gaseoso. Además, esta fase no libera oxígeno, por lo que no forma dentro del reactor la mezcla de ambos gases asociada a un riesgo de detonación. Es una diferencia química relevante frente a la electrólisis, que también genera oxígeno.
El ciclo necesita electricidad
Aquí está el matiz clave. El galio no queda intacto, sino que se consume temporalmente y termina convertido en oxihidróxido. Para recuperarlo, el equipo trató ese material con una solución ácida caliente y usó electricidad para devolverlo a su estado metálico.
Los investigadores recuperaron alrededor del 95 por ciento del metal y lo devolvieron al reactor. El galio regenerado volvió a producir casi toda la cantidad de hidrógeno prevista. Es un primer ciclo convincente, pero aún no muestra qué ocurrirá después de cientos o miles de repeticiones.
“Ahora tenemos una forma de extraer hidrógeno sostenible utilizando agua de mar y basándonos únicamente en la luz”, afirmó Luis Campos en la nota oficial de la Universidad de Sídney. La frase describe la etapa que libera el gas, pero el 12,9 por ciento corresponde al ciclo combinado e incluye la recuperación eléctrica del galio. Conviene no perder ese detalle.
Por qué importa el agua de mar
El hidrógeno es un vector energético, una forma de almacenar y transportar energía cuyo impacto depende de cómo se produzca. La electrólisis utiliza electricidad para separarlo del oxígeno presente en el agua. La electrólisis directa del agua de mar es difícil porque las sales pueden corroer los equipos, favorecer reacciones con cloro y bloquear los electrodos.
La ruta del galio evita la desalinización y funcionó con agua marina real. Pero no equivale todavía a echar agua del mar en una máquina industrial. La muestra se filtró, los volúmenes fueron pequeños y las mejores pruebas utilizaron luz muy concentrada.
El interés es claro. La Agencia Internacional de la Energía señala en su informe mundial del hidrógeno de 2026 que los combustibles fósiles aún dominan la producción y que el hidrógeno de bajas emisiones apenas superaría el uno por ciento del total mundial este año. Nuevas rutas pueden ayudar, si reducen costes y emisiones en todo el ciclo.
Lo que falta por demostrar
La luz solar del ensayo exterior se concentró con una lente. Varios experimentos de referencia usaron lámparas y una intensidad cercana a seis soles. También hicieron falta ultrasonidos, etanol, calor, ácido y una celda electroquímica para preparar y recuperar el metal.
El propio estudio reconoce que el galio sigue siendo caro. Antes de hablar de producción comercial habrá que medir la durabilidad, las pérdidas de metal, el consumo total de energía, el uso de sustancias químicas y el coste de un reactor grande. Al final del día, una buena reacción no basta si el sistema completo sale demasiado caro.
La Universidad de Sídney ha solicitado una patente y el equipo trabaja en mejorar la eficiencia y construir un reactor de escala intermedia. Ese será el siguiente examen serio. El reto será pasar del vaso de laboratorio a una máquina estable bajo sol, sal y uso continuo.
El estudio principal se ha publicado en Nature Communications.
