Hito revolucionario en el sector energético: científicos españoles logran crear hidrógeno verde a partir de agua y sol

La transición hacia sistemas energéticos con menor impacto ambiental ha situado al hidrógeno verde como una alternativa estratégica frente a los combustibles fósiles. Su capacidad para generar energía sin emisiones contaminantes durante su uso lo convierte en un elemento clave dentro de los planes de descarbonización a medio y largo plazo en Europa y España.

Sin embargo, el verdadero desafío del hidrógeno verde no reside solo en su aplicación, sino en su método de obtención. La eficiencia del proceso, el consumo energético y la viabilidad industrial son factores determinantes. En este escenario, la investigación desarrollada en la Universidad Rey Juan Carlos introduce un nuevo enfoque basado en energía solar térmica.

¿Cómo hicieron científicos españoles para crear hidrógeno verde a partir de agua y sol?

Un equipo del Grupo de Ingeniería Química y Ambiental (GIQA) y del Instituto de Investigación de Tecnologías para la Sostenibilidad (ITPS) de la Universidad Rey Juan Carlos ha desarrollado nuevos materiales cerámicos capaces de producir hidrógeno verde a partir de agua empleando únicamente calor procedente del sol.

El estudio ha sido publicado en la revista científica Catalysis Today. Allí, se puede apreciar que la base del proceso se apoya en un ciclo termoquímico de división del agua. Los materiales diseñados se someten primero a temperaturas elevadas, liberando oxígeno de su estructura.

Posteriormente, reaccionan con vapor de agua, generando hidrógeno y recuperando el oxígeno inicial, lo que permite repetir el ciclo de forma continua.

Los materiales utilizados: ¿Qué son las perovskitas?

Los investigadores han trabajado con materiales pertenecientes a la familia de las perovskitas, compuestos cerámicos que destacan por la alta movilidad del oxígeno en su estructura cristalina. Esta propiedad resulta esencial para que puedan participar de forma estable en el proceso de producción de hidrógeno verde mediante ciclos repetidos de oxidación y reducción.

Una de las principales aportaciones del estudio es que estos materiales logran operar a temperaturas inferiores a las habituales en este tipo de procesos.

Mientras que otros sistemas requieren entre 1300 y 1500 °C, las nuevas perovskitas desarrolladas permiten producir hidrógeno por debajo de los 1000 °C, reduciendo así el consumo energético global del proceso.

Los otros elementos que formaron parte de esta importante investigación

La investigación no se limitó al uso de materiales en polvo. El equipo científico moldeó las perovskitas en distintas estructuras macroscópicas con el objetivo de mejorar su comportamiento en condiciones reales de operación. Entre las configuraciones utilizadas se encuentran:

• Pellets cerámicos.
• Espumas cerámicas porosas.
• Capas delgadas depositadas sobre soportes monolíticos.

Estas formas permiten un mejor contacto entre el gas y el sólido, además de una transferencia de calor más eficiente. Como resultado, la cantidad de hidrógeno verde producida aumentó de forma significativa en comparación con los materiales sin moldear.

¿Cómo influye este avance para que España produzca hidrógeno verde a gran escala?

Los ensayos demostraron que las estructuras macroscópicas, especialmente las capas finas sobre monolitos cerámicos, alcanzaron los valores más altos de producción de hidrógeno dentro del estudio. Este tipo de configuración facilita su integración en reactores solares volumétricos, una tecnología clave para escalar el proceso a nivel industrial.

En ese mismo sentido, según explicó a la agencia Sinc María Linares Serrano, investigadora del GIQA de la URJC, «este avance no solo mejora el rendimiento del proceso, sino que también facilita su integración en reactores solares volumétricos, acercándonos a una producción de hidrógeno verde a gran escala».

Así, el trabajo confirma que el diseño y la forma de los materiales influyen de manera directa en la eficiencia del proceso termoquímico. Además, refuerza el papel del hidrógeno verde como uno de los pilares tecnológicos dentro del futuro sistema energético basado en fuentes renovables.