El valor energético del hidrógeno es 39,4 kWh por kilogramo, pero crearlo con un electrolizador actual cuesta alrededor de 52,5 kWh. Una empresa australiana llamada hysata afirma que su nueva celda reduce el costo de la energía a 41,5 kWh y bate récords de eficiencia, además de ser más económico de instalar y operar.
La compañía promete hidrógeno verde a alrededor de 1,50 € el kilogramo en tan solo unos años. La investigación se publica en la revista de acceso abierto Nature Communications.
Eficiencia: un gran obstáculo para el hidrógeno
Una mayor eficiencia permitiría almacenar más energía y permitir un reabastecimiento rápido: en otras palabras, haría que el hidrógeno fuera competitivo y generalizado en el mercado.
Si la nueva tecnología de electrolizadores de Hysata cumple su promesa, la eficiencia del proceso de electrólisis aumentará significativamente, haciendo un mejor uso de la preciada energía limpia. Este equipo realmente puede reducir el precio del H2 verde hasta el punto en que se vuelve competitivo con el hidrógeno sucio o incluso con los combustibles fósiles.
¿Cómo funciona un electrolizador hoy en día?
En versiones anteriores, el ánodo y el cátodo estaban sumergidos en el electrolito, lo que provocaba la formación de burbujas a su alrededor. En la década de 70, la electrólisis de espacio cero conectaba el ánodo y el cátodo directamente a la membrana de separación, lo que resultaba en una mayor eficiencia (con burbujas solo en un lado). El método de membrana de electrolito de polímero (PEM), desarrollado por primera vez en la década de 70 y principios de la de 80, ha permitido progresivamente que el lado del cátodo de una batería funcione sin electrolito. Esto aumentó aún más la eficiencia al producir hidrógeno gaseoso sin burbujear a través de un líquido. Pero eso todavía no es suficiente.
¿Cómo funciona el dispositivo electrolizador Hysata?
La celda electrolizadora de Hysata lleva las cosas al siguiente nivel, y quizás al último. Un depósito en la parte inferior de la celda mantiene el electrolito fuera de contacto tanto con el ánodo como con el cátodo hasta que pasa a través de un separador interelectrodo hidrofílico poroso mediante acción capilar. Por lo tanto, el electrolito tiene contacto directo con los electrodos, pero solo en un lado, y tanto el hidrógeno como el oxígeno se producen directamente, sin que haya burbujas en el camino.
La resistencia se reduce aún más debido al hecho de que no se extrae agua del lado del electrodo que está liberando gas, por lo que los dos no se interponen entre sí y, a medida que el agua se electroliza fuera del separador, el capilar la acción extrae más alto del tanque para reemplazarlo.
El equipo de Hysata afirma que su electrolizador "capilar" tiene una eficiencia récord el 98%, muy superior a la de un “electrolizador de membrana polimérica comercial”, que ha alcanzado una eficiencia del 83%. La tecnología también reduce los costos secundarios: no se necesita circulación de líquido, no se necesitan tanques que separen el gas y el líquido, ni bombas ni accesorios.
Sume todos los componentes, la eficiencia general es del 95%. Su 'coste' energético es de 41,5 kWh/kg. La eficiencia media de cualquier otro electrolizador es del 75%.
Qué puede cambiar con este sistema
Para los productores de hidrógeno, un electrolizador como este podría reducir significativamente tanto el capital como los costos operativos de producir hidrógeno verde. Una transición de época, como la transición al arranque eléctrico desde el motor de combustión.
El director ejecutivo de Hysata Pablo Barrett, dice que la compañía comercializará la tecnología y la "capacidad de producción de hidrógeno a gran escala para 2025". Hysata está construyendo una planta piloto para la producción del electrolizador y ya realizará varias contrataciones este año.
Un buen tiro en el contexto de una verdadera "fiebre del oro verde". La competencia para introducir hidrógeno en eleconomía verde se enciende, y un electrolizador más económico y más eficiente tendría una gran demanda.
