Hidrogen a partir de l’aire? Aquests dispositius poden funcionar amb fonts d’energia renovables, com la solar i l’eòlica, però solen requerir components complexos i un accés a l’aigua dolça que no està disponible o escasseja a moltes parts del món. Això limita la seva aplicació generalitzada i n’eleva els costos.
Ara, enginyers químics de la Universitat de Melbourne (Austràlia) han desenvolupat un prototip d’electrolitzador que aprofita l’aire humit en comptes de l’aigua líquida. El sistema és capaç d’absorbir-la en forma gasosa i dividir-la en els seus dos components: hidrogen i oxigen, segons publiquen a la revista Nature Communications.
Producció
“L’hidrogen es produeix i es recull en un compartiment catòdic situat a la part superior de l’electrolitzador. I després es transporta a un dipòsit de gas”, explica l’investigador principal, Gang Kevin Li. “D’altra banda, l’oxigen es desprèn al compartiment de l’ànode situat a la part inferior. I com que ara no ho recollim per a cap aplicació concreta, simplement s’allibera l’atmosfera”.
El prototip que han provat els autors inclou cinc electrolitzadors d’aire directe (DAE, per les sigles en anglès) apilats verticalment i en paral·lel. Per a obtenir l’energia van fer servir un panell solar comercial de silici i, en un altre assaig, una petita turbina de vent.
Així van ser capaços de fer-lo funcionar durant 12 dies consecutius. També van demostrar que pot funcionar eficaçment en un entorn sec al voltant del 4% d’humitat, sense necessitat d’aigua líquida.
Subministrament a regions remotes, àrides i semiàrides
Els investigadors destaquen que aquesta tecnologia és escalable. I es podria utilitzar per a subministrar combustible d’hidrogen a regions remotes, àrides i semiàrides, amb un impacte mediambiental mínim. Els descobriments dels investigadors podrien permetre que els futurs sistemes de conversió d’energia solar en combustible funcionin a qualsevol lloc de la Terra.
“El nostre electrolitzador d’aire directe pot produir hidrogen sense dependre de l’aigua dolça, sempre que se subministri energia”, apunta Gang Kevin Li, que recorda: “Especialment en el cas de les energies renovables, com la solar i l’eòlica, hi ha un desajust geogràfic, ja que la majoria de les zones amb energia solar abundant pateixen escassetat d’aigua, com les regions desèrtiques, àrides i semiàrides”.
“A més –conclou–, la unitat DAE és autònoma i independent, cosa que significa que també es pot desplegar en zones remotes i disperses amb instal·lacions limitades”.
Referència: Jining Guo, Gang Kevin Li et al. “Hydrogen production from the air”. Nature Communications, 2022.