Los científicos han descubierto que el uso de microondas puede acelerar significativamente la producción de hidrógeno limpio y sostenible.
Dado que la búsqueda de fuentes de energía sostenibles evoluciona constantemente, un equipo interdisciplinario de POSTECH (Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang), de Corea del Sur, hizo un descubrimiento que podría revolucionar Produção de hidrógeno limpio.
Utilizando microondas, los investigadores superaron las limitaciones críticas de los métodos tradicionales, reduciendo drásticamente la temperatura y el tiempo necesarios para generar hidrógeno.
Los resultados de esta investigación fueron publicados como contraportada de la reconocida revista JDiario de Química de Materiales A, lo que representa un hito importante para la transición energética global.
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El desafío de producir hidrógeno limpio
Ante la urgente necesidad de reducir las emisiones de carbono, el hidrógeno limpio se destaca como una alternativa prometedora.
Sin embargo, los métodos actuales enfrentan enormes desafíos. Los procesos termoquímicos convencionales, basados en la oxidación-reducción de óxidos metálicos, requieren temperaturas extremadamente altas, que alcanzan los 1.500 °C.
Esta demanda de energía hace que el proceso sea costoso, difícil de escalar y ambientalmente cuestionable.
Para superar estos desafíos, los científicos de POSTECH exploraron una fuente de energía ampliamente conocida pero poco utilizada en la industria: las microondas.
Comúnmente asociados con la cocina, los microondas se pueden utilizar para realizar reacciones químicas de manera eficiente y rápida.
La innovadora solución de microondas
La investigación reveló que la energía de microondas puede reducir la temperatura necesaria para producir hidrógeno a partir de ceria dopada con gadolio (CeO2), un material ampliamente utilizado para este fin.
Mientras que los métodos convencionales requieren temperaturas de 1.500°C, el equipo de POSTECH pudo realizar el mismo proceso a menos de 600°C, una reducción de más del 60%.
Además, la energía de microondas sustituyó el 75% de la energía térmica normalmente necesaria, haciendo el proceso mucho más eficiente y sostenible.
Otro punto revolucionario de esta tecnología es la creación de “vacantes de oxigeno“, defectos en la estructura del material esenciales para la descomposición del agua y la producción de hidrógeno.
Normalmente, estas vacantes tardan horas en formarse a altas temperaturas. Con el nuevo enfoque se consiguió el mismo resultado en apenas unos minutos, con temperaturas inferiores a 600 ° C.
Beneficios e impactos de esta tecnología
Los beneficios de este enfoque son significativos. En primer lugar, la drástica reducción de la temperatura de funcionamiento hace que el proceso sea más accesible y menos costoso.
Además, la mejora de la eficiencia energética reduce la huella de carbono asociada con la producción de hidrógeno, lo que contribuye directamente a los objetivos de sostenibilidad global.
Según el profesor Hyungyu Jin, “Esta investigación tiene el potencial de revolucionar la viabilidad comercial de las tecnologías de producción de hidrógeno termoquímico. También allanará el camino para el desarrollo de nuevos materiales optimizados para procesos químicos impulsados por microondas.".
Añade el profesor Gunsu Yun, destacando que “La introducción de un nuevo mecanismo impulsado por microondas y la superación de las limitaciones de los procesos existentes son logros importantes, posibles gracias a la estrecha colaboración interdisciplinaria de nuestro equipo.".
Perspectivas futuras para el estudio.
Con validación experimental y soporte de modelos termodinámicos, la tecnología está lista para avanzar hacia pruebas a escala industrial.
La capacidad de producir hidrógeno de forma rápida, eficiente y asequible puede acelerar la adopción del hidrógeno como fuente de energía limpia en diversos sectores como el transporte, la industria y la generación eléctrica.
Para las próximas etapas será fundamental ampliar los estudios sobre la aplicación de esta tecnología a diferentes materiales y condiciones operativas, asegurando su viabilidad a gran escala.
Además, las políticas de incentivos y la inversión en infraestructuras son fundamentales para consolidar el hidrógeno limpio como protagonista de la transición energética global.
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Espero que de alguna manera se rompa el cártel mundial del petróleo, pero lo que está sucediendo en Estados Unidos está demostrando lo contrario.
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