Investigadores suizos han desarrollado un sistema, similar a una antena parabólica, que se aplicará para la obtención de energía en una fábrica de metales
18 abr 2023 . Actualizado a las 09:14 h.Un grupo de investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, han construido un dispositivo similar a una antena parabólica que utiliza la luz solar para convertir el agua en hidrógeno, oxígeno y calor, y obtener de este modo energía.
Este «árbol artificial» -tal y como lo denominan sus desarrolladores- es sólo un prototipo, pero sus potenciales aplicaciones pueden extenderse al ámbito industrial, comercial o residencial. La comercialización de este tipo de aparatos ya se ha puesto en marcha y se desplegará primero en una planta de demostración que surtirá de energía a una fábrica de metales de Lausana y a los hospitales de esta ciudad.
La empresa SoHHytec, derivada de la EPFL, cree que este sistema podría cubrir la mitad de las necesidades energéticas y de calor que un hogar medio suizo de cuatro personas necesita en un año.
Según las primeras comprobaciones de los ingenieros, la potencia de salida del reactor es de más de 2 kilovatios de energía, lo que para la directora del Laboratorio Científico-Técnico de Energías Renovables de la EPFL, Sophia Haussener, «representa un paso realmente alentador hacia la realización comercial de esta tecnología».
Aunque la obtención de hidrógeno a partir de agua mediante energía solar no es algo nuevo, las principales novedades de este proyecto son el oxígeno y el calor que se producen en este proceso que recuerda al de la fotosíntesis.
«Esta es la primera demostración a escala de sistema de producción de hidrógeno solar. A diferencia de las demostraciones típicas a escala de laboratorio, incluye todos los dispositivos y componentes auxiliares, lo que nos da una mejor idea de la eficiencia energética que se puede esperar al considerar el sistema como un todo», explica Sophia Haussener.
Los rayos solares se concentran en un plato parabólico sobre el que se sitúa un reactor fotoelectroquímico al que se bombea agua y en el que, a partir de todos estos elementos, se provoca un fenómeno de electrolisis que permite la separación de las moléculas de hidrógeno y oxígeno.
Pero este proceso también genera calor y, por lo tanto, más energía que podría aprovecharse para sistemas de calefacción ambiental, según los expertos.
Del mismo modo, el oxígeno producido queda «lejos de ser un deshecho» y se puede emplear, por ejemplo, en aplicaciones médicas. «El oxígeno a menudo se percibe como un desperdicio. Pero en este caso, también se puede explotar, por ejemplo, para aplicaciones médicas», corrobora Sophia Haussener.
Energía industrial y residencial
El sistema es adecuado para aplicaciones industriales, comerciales y residenciales. Además, la spin-off de LRESE, SoHHytec SA, ya está en proceso de implantación y comercialización. «Con la demostración piloto en la EPFL, hemos dado un paso importante para demostrar una eficiencia sin precedentes a altas densidades de potencia de salida. Estamos desarrollando un sistema en un jardín artificial, donde cada uno de los árboles artificiales se despliega de manera modular», dice Saurabh Tembhurne, cofundador y director general de SoHHytec.
El sistema podría usarse para proporcionar calefacción central y agua caliente a hogares y negocios, y para alimentar celdas de combustible de hidrógeno. Con una producción de alrededor de medio kilogramo de hidrógeno solar por día, el sistema del campus de la EPFL podría alimentar alrededor de 1,5 vehículos de celdas de combustible de hidrógeno que recorren una distancia anual promedio. También podría satisfacer la mitad de la demanda de electricidad y cubrir más de la mitad de las necesidades anuales de calefacción de un hogar suizo típico de cuatro personas.
Si bien su sistema de fotosíntesis artificial está a punto de implementarse a gran escala, Sophia Haussener ya está explorando nuevas vías tecnológicas. En particular, el laboratorio está trabajando en un sistema solar a gran escala que dividiría el dióxido de carbono, en lugar de agua, en elementos útiles como gas de síntesis para combustible líquido o etileno, un precursor del plástico verde.
