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Nuevo material desarrollado por científicos suecos aumenta en ocho veces la producción de hidrógeno con luz solar y puede revolucionar el transporte pesado.
Investigadores de la Universidad de Linköping, en Suecia, crearon un nuevo material capaz de multiplicar por ocho la eficiencia en la producción de hidrógeno a partir de la luz solar.
El descubrimiento puede tener un impacto directo en el transporte pesado, como camiones, barcos y aviones, que hoy no pueden depender solo de baterías para funcionar.
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Según Jianwu Sun, profesor de la Universidad de Linköping, “los autos de pasajeros pueden tener batería, pero camiones pesados, barcos o aeronaves no pueden usar batería para almacenar energía”.
Por eso, el enfoque está en el hidrógeno como alternativa. Si se produce de forma limpia, puede abastecer esos sectores y ayudar en la reducción de las emisiones de carbono en el transporte de cargas y personas a largas distancias.
Tres capas, un salto de desempeño
El equipo de Sun desarrolló un material en estructura de tres capas que utiliza solo luz solar para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. La base está hecha de carburo de silicio cúbico (3C-SiC), sobre la cual se aplican otras dos capas: óxido de cobalto (Co₃O₄) e hidróxido de níquel (Ni(OH)₂).
La combinación permite una separación más eficiente de las cargas eléctricas generadas por la luz solar, evitando que se anulen antes de generar la reacción deseada. Esto resulta en una producción de hidrógeno ocho veces mayor que el 3C-SiC aislado.
Según el propio Sun, el enfoque del equipo fue entender cómo cada una de estas capas contribuye al desempeño. “Es una estructura muy compleja, así que nuestro enfoque en este estudio fue entender la función de cada capa y cómo ayuda a mejorar las propiedades del material.”
La diferencia entre hidrógeno gris y verde
Actualmente, el llamado hidrógeno “gris” domina el mercado. Se produce a partir de combustibles fósiles y genera hasta 10 toneladas de CO₂ por tonelada de hidrógeno. El hidrógeno “verde” se produce mediante la separación del agua utilizando electricidad renovable. Aun así, todavía depende de fuentes externas de energía además de la luz solar directa.
La propuesta del grupo sueco es hacer el proceso aún más limpio, utilizando exclusivamente la energía solar para generar hidrógeno. Esto reduciría tanto los costos como las emisiones, avanzando hacia un combustible verdaderamente sostenible.
El desafío de la eficiencia
A pesar de los buenos resultados, la tecnología aún está lejos de ser utilizada comercialmente. Actualmente, la mayoría de los materiales similares alcanzan solo entre el 1% y el 3% de eficiencia en la separación solar del agua. Para que el hidrógeno verde se vuelva viable a gran escala, es necesario llegar al menos al 10%.
Sun cree que esto es posible, pero llevará tiempo. “Puede tomar de cinco a 10 años para que el equipo de investigación desarrolle materiales que alcancen el codiciado límite del 10%”, afirma.
Un futuro posible para el transporte
Si se alcanza la eficiencia del 10%, la producción de hidrógeno solar podría hacerse a gran escala y con costos reducidos. Este avance permitiría abastecer camiones, barcos y aviones sin depender de combustibles fósiles.
Los descubrimientos fueron publicados en Journal of the American Chemical Society.
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