¿Conoces el panel solar de hidrógeno?

El panel solar de hidrógeno es otro avance en la carrera por ser independientes energéticamente y desterrar de nuestras vidas los combustibles fósiles. Desde mediados del siglo pasado hay investigadores, universidades y empresas enfocados en conseguir métodos para generar energía limpia y barata.

Fuente: Noticias de la Ciencia

Sin embargo, desde no hace mucho esto se ha intensificado, con el objetivo añadido de cambiar el paradigma energético y conseguir revertir los efectos del cambio climático. Si, además, dejamos de depender de otros países para obtener energía, mejor que mejor.

Generar hidrógeno verde

Muchas investigaciones y proyectos energéticos se centran en la generación de hidrógeno para utilizarlo como combustible en diferentes servicios. Por un lado, el hidrógeno puede ser un sustituto del gas natural en nuestras viviendas, para cocinar o como alimento de las calderas de calefacción.

Sin embargo, hay métodos que producen hidrógeno a partir de combustibles fósiles y, por lo tanto, no se puede catalogar como verde. Hoy por hoy, la única forma de producir hidrógeno de cero emisiones es a partir de la electrólisis del agua. El resto de procesos implican el uso de técnicas que sí emiten CO₂ a la atmósfera.

Hay otras investigaciones que han desarrollado productos que son capaces de generar hidrógeno verde. Entre ellas un tipo especial de pintura solar, que al incidir sobre ella los rayos del sol es capaz de disociar el agua contenida en la humedad ambiental y generar hidrógeno. Sin embargo, la dificultad en recoger el hidrógeno producido ha hecho que no haya avanzado y pueda comercializarse.

Con el nuevo panel solar de hidrógeno esto ya no ocurre, puesto que este gas combustible se produce internamente y se puede canalizar y almacenar.

Origen del panel solar de hidrógeno

La preocupación por generar un combustible verde y realmente económico ha llevado a investigadores de la universidad de Leuven, en Bélgica, a trabajar en un sistema que genere hidrógeno y que se pueda recoger. Así han desarrollado un panel solar que aprovecha la luz del sol y la humedad del aire.

El equipo de Johan Martens, profesor del departamento de Química en la Facultad de Bioingeniería de la citada universidad, ha sido el que ha desarrollado el panel solar de hidrógeno. Llevan diez años trabajando para desarrollar un colector fotovoltaico especial. Su axioma inicial era producir hidrógeno a partir del vapor de agua presente en el aire.

Con el desarrollo de este colector de hidrógeno aseguran que una familia debería poder ser autónoma en electricidad y calefacción durante todo el año, con una veintena de estos paneles. La receta clásica para la producción de hidrógeno requiere agua y electricidad.

Sin embargo, hasta ahora se generaba electricidad a partir de la combustión que implicaba quemar carbono. Estos investigadores eran conscientes que, ambientalmente, se podía hacer mejor. Así, su reto ha sido producir hidrógeno a partir de fuentes renovables.

¿Cómo funciona el panel de hidrógeno?

Obviamente, sus creadores no han dado explicaciones técnicas del funcionamiento interno. Sin embargo, sí han dado algunas pistas. Por ejemplo, sabemos que durante las pruebas el panel prototipo era capaz de generar un promedio diario de unos 250 litros de hidrógeno durante todo el año.

Así, según las estimaciones de los investigadores, una matriz de 20 paneles solares de hidrógeno, como el desarrollado por ellos, junto con un tanque presurizado, podría proporcionar completamente las necesidades de electricidad y calefacción de un hogar a un coste muy reducido, durante todo el año.

Sin embargo, su rendimiento aún es un poco inferior a los colectores fotovoltaicos que vemos en muchos tejados. Actualmente, el rendimiento que tiene el prototipo desarrollado es de un 15 %. En cambio, los paneles solares de autoconsumo pueden superar fácilmente esa cifra, a menudo alcanzando el 18 o el 20 %.

No obstante, la ventaja de este enfoque es que se pueden almacenar grandes cantidades de hidrógeno en un tanque presurizado subterráneo, a una presión de aproximadamente 400 bar. Además, no tiene las inevitables pérdidas de capacidad que suceden en la tecnología de baterías.

Usando celdas de combustible, las reservas del tanque se pueden convertir a voluntad en calefacción, electricidad o combustible para un vehículo propulsado por hidrógeno con una eficiencia de conversión del 90 por ciento.

Otra ventaja que conlleva esta innovación es que la producción de hidrógeno verde se podría hacer a escala doméstica. En cambio, actualmente se produce hidrógeno usando gas natural o petróleo, como origen de la electricidad, y además se realiza en grandes plantas para que sea medianamente rentable.

Otro dato que se ha conocido es que la verdadera innovación está en el interior del panel solar de hidrógeno, puesto que la superficie sobre la que incide el sol no deja de ser un panel fotovoltaico normal. Este genera la electricidad que se necesita en el interior del panel para producir hidrógeno a partir de la humedad del aire. Sin embargo, el funcionamiento de esta parte interior es un misterio. Únicamente accediendo a la patente podremos desvelar cómo funciona.