Hay una desconexión entre el momento en que la gente quiere usar la electricidad y el momento en que la energía solar tiende a producirla. La mayoría de las veces, la gente utiliza la energía durante la noche o la madrugada, cuando el Sol aún no ha salido.
“Hay un desajuste entre la irradiación solar que llega a la Tierra y el momento en que realmente se necesita la energía”, explica a Ars Carsten Streb, investigador de la Universidad de Elm. “Normalmente, la demanda de energía -al menos en Alemania- es mayor por la mañana y por la tarde. Todo el mundo enciende sus aparatos. Pero, naturalmente, la irradiación es más fuerte al mediodía”.
Una opción para solucionar este desajuste es utilizar la energía solar para producir hidrógeno, que puede utilizarse más tarde. Pero conservar el hidrógeno para su uso posterior puede ser un reto. Como afirmó Streb a Ars, “uno de los grandes problemas que vemos con el hidrógeno es el almacenamiento”.
En teoría, se podría desvincular la producción de hidrógeno con la luz del Sol utilizando paneles solares para cargar una batería que alimente un electrolizador cuando se necesite el hidrógeno, pero eso cuenta con sus propios problemas. “Con cada paso de conversión de energía, hay pérdidas. Ese proceso, aunque es factible, no es eficiente”, afirmó.
Tomar el sol
Sin embargo, Streb y un equipo multidisciplinar de investigadores han creado una novedosa molécula que podría permitir la obtención de hidrógeno a partir de la energía solar, incluso en la oscuridad. Desarrollaron una díada de fotosensibilizador-polioxometalato que absorbe la luz y almacena carga, y luego puede utilizar esa carga para producir hidrógeno cuando se le pide que lo haga.
En resumen, hay que iluminar la solución que contiene la molécula y esperar a que se cargue -Streb observó que la solución pasa de ser transparente a tener un color azul oscuro y entintado en presencia de la luz. Cuando se quiere desencadenar la liberación de hidrógeno, basta con añadir un ácido, como el ácido sulfúrico que utilizaron Streb y su equipo.
El hidrógeno que se libera puede utilizarse entonces para obtener energía. Streb mencionó que los trabajos anteriores en este campo han producido compuestos que pueden retener electrones durante cortos periodos de tiempo, a veces sólo fracciones de segundo. Sin embargo, el que él y su equipo han fabricado puede almacenarlos durante horas o incluso días: su vida media es de unas 40 horas.
En teoría, esta molécula podría utilizarse casi como un combustible líquido para producir hidrógeno en cualquier momento del día para un vehículo impulsado por hidrógeno, afirmó. Sin embargo, señaló que la investigación no contempla la forma de reciclar la molécula. La molécula puede cargarse y descargarse varias veces, pero tiene un cierto nivel de degradación. Streb señaló que éste es un problema que también experimentan otras investigaciones similares.
“Para ser justos, no es inesperado. Estos son compuestos sensibles a la luz que estamos utilizando. Normalmente, cuando se les da mucha luz, tienden a romperse”, mencionó. “Esto es algo en lo que estamos trabajando ahora”.
Sin embargo, aún es demasiado pronto para decir qué utilidad podría tener esta molécula. Más allá de las cuestiones de reciclabilidad, el rutenio -un elemento utilizado en la molécula- es bastante caro. De todos modos, la investigación es una forma interesante de sortear algunos de los problemas técnicos a los que se enfrenta el combustible de hidrógeno.
Nature Chemistry, 2022. 1038/s41557-021-00850-8
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Alberto Berrios
Escribo sobre productos relacionados con el audio desde pequeños altavoces inalámbricos hasta grandes sistemas Hi-Fi. No comparo estos productos con otros, sino que muestro los puntos fuertes y débiles de cada dispositivo separado. Si quieres saber si un determinado producto merece la pena, ¡consulta una de mis reseñas antes de hacer la compra! Gracias por leer, hasta la próxima.