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Toyota y DIFFER logran producir hidrógeno a partir del aire
Uno de los pasos fundamentales hacia a una sociedad basada en el hidrógeno ha sido dado por la firma automovilística japonesa y el instituto holandés, que han logrado obtener hidrógeno sin necesidad de emplear combustibles fósiles
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A ningún experto se le esconde que un elemento clave en la movilidad sostenible es el hidrógeno y sus propiedades asociadas a la pila de combustible. Pero hasta ahora el principal freno con que contaba esta fuente de energía era la huella de carbono que se produce en la obtención del hidrógeno, ya sea en estado líquido como gaseoso, lo que se ha bautizado como consumo energético “pozo a tanque” (Well to tank).

Como dato comparativo tenemos las emisiones de CO2 lanzadas a la atmósfera para generar diésel: 14,1 g/MJ, diez veces inferiores a las que se emiten para obtener hidrógeno líquido: 138, 5 g/MJ.

Pues parece que con el aprovechamiento de un recurso renovable como es la luz solar, el hidrógeno se genera de forma casi espontánea, como si de magia se tratara: basta con poner un dispositivo especial en contacto con el aire y exponerlo a la luz del sol para que se empiece a producir combustible, sin ningún coste.

Esa es la idea básica que subyace a la importante investigación llevada a cabo por DIFFER, el Instituto holandés de investigación energética fundamental, en colaboración con Toyota Motor Europe (TME). Esta investigación tiene dos objetivos distintos: por un lado se necesitan nuevos combustibles sostenibles para disminuir nuestra dependencia de los combustibles fósiles y, por otro, es necesario reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, principalmente el CO2.

Uno de esos combustibles sostenibles es el hidrógeno, que se puede utilizar para almacenar energía renovable.
Cuando el hidrógeno se combina con oxígeno en una pila de combustible, la energía se libera en forma de electricidad, emitiendo como único residuo vapor de agua.

La clave se centra en el desarrollo de una nueva célula fotoelectroquímica de estado sólido que, por primera vez, puede obtener agua del aire y luego generar hidrógeno a partir de la iluminación con luz solar. Este primer prototipo alcanzó un impresionante 70% del rendimiento que se obtiene al llenar un dispositivo equivalente con agua.

El sistema consta de unas membranas de electrolitos poliméricos, unos fotoelectrodos porosos y unos materiales que absorben el agua, combinados en un dispositivo de diseño especial integrado en la membrana.

El enfoque de Toyota
Además de desarrollar la primera berlina del mundo a base de hidrógeno fabricada en serie, Toyota contribuye activamente a buscar formas de producir hidrógeno sin recurrir a combustibles fósiles”, ha declarado Isotta Cerri, directora general de Investigación avanzada de materiales.

Esto encaja con los retos del Desafío medioambiental de Toyota 2050, que aspira a eliminar las emisiones de CO2 durante todo el ciclo de vida de nuestros vehículos. La producción de hidrógeno a partir de fuentes de energía renovables ayuda sustancialmente a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Con este tipo de investigación fundamental, trabajamos con el objetivo de conseguir una sociedad basada en el hidrógeno mediante el desarrollo de aplicaciones del hidrógeno asequibles y fáciles de usar, tanto para nuestras operaciones como para los clientes”.

En la siguiente fase del proyecto, los colaboradores se proponen mejorar considerablemente el proceso. “En nuestro primer prototipo utilizamos fotoelectrodos que se sabe que son muy estables. Sin embargo, el material empleado solo absorbe la luz ultravioleta, que supone menos del 5% de toda la luz solar que llega a la Tierra”, explica Tsampas, quien añade: “El siguiente paso, por tanto, es aplicar materiales de vanguardia y optimizar la estructura del sistema para incrementar tanto la entrada de agua como la cantidad de luz solar que se absorbe”.
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