Un equipo de ingenieros de la Universidad de Illinois en Chicago, Estados Unidos, logró un avance significativo en la producción eficiente y sostenible de hidrógeno, con la utilización de excremento de vaca combinados con fuentes de energía solar y eólica. Este método innovador, detallado en un reciente estudio publicado en Cell Reports Physical Science, promete reducir significativamente los requerimientos energéticos del proceso de producción de hidrógeno hasta en un 600%.

El problema del hidrógeno tradicional

Históricamente, la producción de hidrógeno ha sido costosa y poco eficiente, principalmente debido a la alta demanda de electricidad necesaria para llevar a cabo la electrólisis del agua. Este proceso, que separa las moléculas de hidrógeno y oxígeno, depende en gran medida de la quema de combustibles fósiles como el carbón y el gas natural. Sin embargo, estos métodos no son sostenibles y contribuyen significativamente a la contaminación ambiental.

El papel transformador de los residuos

El equipo de la UIC, liderado por Meenesh Signh, ha desarrollado un sistema que reemplaza los combustibles fósiles por biochar, un tipo de carbón producido a partir de residuos agrícolas, animales o de aguas residuales tratadas con ácido sulfúrico. El biochar es una fuente de carbono rica en energía que puede ser utilizada para impulsar el proceso de electrólisis de manera más eficiente y sostenible.

Durante las pruebas, se evaluaron diferentes tipos de biochar, incluidos los derivados de cáscaras de caña de azúcar, residuos de papel, cáñamo y excremento de vaca. Sorprendentemente, fue el biochar derivado del excremento de vaca el que mostró los mejores resultados, reduciendo las necesidades eléctricas a tan solo una quinta parte de un voltio. Nishithan Kani, coautor del estudio, señaló que este proceso también permite limpiar otros tipos de químicos, destacando la multifuncionalidad del método.

Una revolución energética

Uno de los aspectos más impresionantes de este avance es que una sola celda solar, con una salida de energía menor que la de una pila AA, puede alimentar la reacción de electrólisis asistida por el estiércol de vaca. Este método convierte aproximadamente el 35% de la energía solar y el biochar en combustible de hidrógeno. Aunque la combustión de biochar libera dióxido de carbono (CO2), los investigadores sugieren que futuros diseños podrían incorporar sistemas para capturar el CO2 resultante y utilizarlo en aplicaciones industriales como la carbonatación de bebidas o la producción de etileno.

Impacto en el medio ambiente

Esta tecnología ofrece la posibilidad de volver autosuficiente energéticamente o de abrir nuevas fuentes de ingresos a través de la producción y venta de hidrógeno. Además de reducir la dependencia de combustibles fósiles, este método aprovecha eficientemente los residuos biológicos, ayudando a mitigar el impacto ambiental. Según Signh, los hallazgos son “transformadores”, no solo por la viabilidad del sistema, sino también por su eficiencia energética.

Futuro prometedor

El siguiente paso para los investigadores es optimizar aún más el proceso y explorar su viabilidad económica a escala industrial. Se espera que las aplicaciones comerciales de esta tecnología comiencen a desarrollarse en los próximos cinco años, lo que promete impulsar soluciones energéticas sostenibles en diversas industrias.