Hoy, en la reunión en Boston de la American Chemical Society, un investigador anunció el progreso de una opción: el uso de electricidad obtenida gracias a paneles solares u otras fuentes para dividir el agua, produciendo así combustible de hidrógeno que se puede utilizar para fabricar electricidad en cualquier momento mediante una pila de combustible o un generador.
Los investigadores, dirigidos por el profesor de química del MIT Daniel Nocera, afirman que han mejorado un sistema que utiliza catalizadores coste potencialmente bajo para facilitar una reacción en la que la electricidad se utiliza para descomponer el agua en hidrógeno y oxígeno, un proceso llamado electrólisis. Nocera señala que estos catalizadores podrían reducir el precio de los electrolizadores comerciales a niveles que son aproximadamente entre un 25 y un 60 por ciento menos que los electrolizadores convencionales y también los harían prácticos para aplicaciones a pequeña escala, tales como el uso en las casas.
El trabajo de Nocera forma parte de un esfuerzo para imitar la fotosíntesis, proceso por el que las plantas convierten la luz solar en moléculas útiles. El uso de electrones para dividir el agua es un paso clave en la fotosíntesis artificial, y Nocera está tratando de comercializar este paso de división del agua a través de Sun Catalytix, una empresa que fundó él mismo con sede en Cambridge, Massachussets. Esta reacción puede ser alimentada con electricidad procedente de cualquier fuente.
Las reacciones de división del agua implican depositar catalizadores separados en dos electrodos. Un catalizador facilita la producción de hidrógeno; el otro facilita la producción de oxígeno, la parte más difícil del proceso y la que limita su velocidad. Nocera anunció por primera vez unos nuevos catalizadores de producción de oxígeno en el 2008, pero no eran muy rápidos. Actualmente, afirma él, esos catalizadores generan oxígeno 200 veces más rápido. La clave es que actualmente su sistema deposita los catalizadores sobre un electrodo poroso, aumentando la cantidad de catalizador por una misma área. Sin embargo, la velocidad tiene que aumentar 10 veces para igualar las tasas de conversión que obtienen los electrolizadores comerciales.
Mientras que los catalizadores utilizados en los electrolizadores comerciales requieren soluciones ácidas o muy alcalinas, los de Nocera pueden funcionar en agua neutra ordinaria. Nocera afirma que sus catalizadores pueden incluso funcionar con agua tomada directamente de los ríos o del mar, haciéndolos más accesibles para el consumidor y más prácticos para aplicaciones pequeñas. Él imagina un pequeño electrolizador de 30 dólares unido a paneles solares y a un generador o una pila de combustible en zonas de los países pobres donde no se dispone de acceso a la red eléctrica. En tales contextos, destaca él, la capacidad de utilizar el agua de los ríos locales o el océano representaría una ventaja importante, ya que podría no disponerse de agua pura.
En este momento, todas las cifras son estimaciones: Sun Catalytix aún no ha llevado ningún producto al mercado. John Tu er, investigador del Laboratorio Nacional de Energías Renovables con sede en Golden, Colorado, destaca que los resultados de Nocera son prometedores, pero "todavía quedan muchas preguntas por resolver." Por ejemplo, aunque las pruebas iniciales muestran que los catalizadores funcionan con agua de río o de mar, los investigadores no han determinado cuánto tiempo durarán en esas circunstancias. "Aún le queda un largo camino por recorrer para poder presentar un dispositivo comercial", afirma Tu er.