Estos investigadores han descubierto por casualidad cómo obtener hidrógeno verde más barato
Desde el año 2012, el Diccionario de la Real Academia Española acoge el término serendipia para designar un “hallazgo valioso que se produce de manera accidental o casual”. En la nómina de ilustres descubrimientos obtenidos de chiripa -expresión esta más acendrada en nuestro idioma- encontramos, por ejemplo, la penicilina, el continente americano y, en tiempos recientes, la Viagra, de manera que no debe extrañarnos demasiado lo que ha ocurrido en un laboratorio de la Universidad Nacional de Singapur (NUS).
Allí, un equipo de investigadores encabezados por el profesor asociado Xue Jun Min ha realizado un descubrimiento científico fortuito -serendipia pura- que podría revolucionar la forma en que se descompone el agua para liberar hidrógeno, un elemento crucial para muchos procesos industriales; también en automoción, puesto que el hidrógeno lleva camino de erigirse en una de las energías limpias del futuro.
Hablamos del hecho, aparentemente banal, de que la luz puede desencadenar un nuevo mecanismo en un material catalítico utilizado ampliamente en la electrólisis del agua, donde el agua se descompone, como sabemos, en hidrógeno y oxígeno. El resultado es un método más eficiente energéticamente de obtener hidrógeno.
Aunque los hechos ocurrieron hace casi tres años, el hallazgo del profesor Xue y sus colegas no se ha conocido hasta que lo ha publicado la revista Nature el pasado 26 de octubre. Todo empezó con un corte de energía eléctrica que dejó a oscuras el laboratorio de estos investigadores, en el que las luces del techo suelen estar encendidas las 24 horas del día.
Una noche de 2019, los focos dejaron de lucir debido al apagón. Cuando los investigadores regresaron al día siguiente, encontraron que el rendimiento de un material a base de oxihidróxido de níquel que usaban en el experimento de electrólisis del agua había experimentado una transformación drástica ante la repentina falta de luz.
“Nadie conocía hasta ese momento semejante caída en el rendimiento, porque nadie había hecho el experimento en la oscuridad”, ha explicado el profesor asociado. “Además, la literatura científica dice que tal material no debería ser sensible a la luz, que en principio no debería tener ningún efecto sobre sus propiedades”.
El mecanismo electrocatalítico en la electrólisis del agua es un tema muy bien investigado, del mismo modo que el material a base de níquel es un material catalítico utilizado comúnmente. Por lo tanto, para establecer que estaban a punto de descubrir algo innovador, Xue y su equipo se embarcaron en numerosos experimentos repetidos con el fin de profundizar en la mecánica subyacente a tal fenómeno, e incluso repitieron el experimento fuera de Singapur para asegurarse de que sus hallazgos fueran consistentes, como se dice en jerga científica; es decir, fiables e indiscutibles.
Usos futuros del hallazgo
Una vez confirmados, los investigadores están trabajando ahora en el modo de mejorar los procesos industriales para generar hidrógeno. Su primera propuesta ha consistido en sugerir que las células que contengan agua sean transparentes, para introducir luz en el proceso de su división en oxígeno e hidrógeno. “Esto debería requerir menos energía en el proceso de electrólisis, y debería ser mucho más fácil con la luz natural”, ha indicado el profesor Xue. En definitiva, con este método “se puede producir más hidrógeno en menos tiempo y con menos energía consumida”.
Recordemos que el hidrógeno verde -de origen renovable- tiene un enorme potencial en el sector del automóvil porque sirve de energía limpia para propulsar los vehículos eléctricos equipados con lo que se conoce como una pila de combustible. Teóricamente, puede emplearse también como combustible en sí mismo (quemándolo como si fuera gasolina) sin producir emisiones, salvo vapor de agua, puesto que se quema al reaccionar con el oxígeno.
Pero hay otras industrias que podrían beneficiarse del descubrimiento casual habido en la NUS. Así, las empresas de alimentos utilizan gas de hidrógeno para convertir los aceites y grasas insaturados en saturados, lo que da como resultado la margarina y la mantequilla. El hidrógeno también se usa para soldar metales, ya que puede generar una temperatura de hasta 4.000 grados centígrados. Además, la industria del petróleo lo usa para eliminar el contenido de azufre del petróleo.
