Hidrógeno verde sólo a partir del sol y el agua, sin electrolizadores ni electricidad
Photreon, un proyecto derivado de KIT, desarrolla un panel fotorreactor para la producción directa de hidrógeno solar
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Sin electrolizadores, sin consumo de energía y sin necesidad de conexión a la red: photreon, un proyecto fundacional del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT), quiere hacer avanzar la economía del hidrógeno con paneles fotorreactores producidos en serie. Estos paneles permiten producir hidrógeno a partir de la luz solar y el agua de forma rentable y escalable, y son adecuados tanto para aplicaciones descentralizadas como para plantas a gran escala en regiones soleadas.
El equipo photreon delante del prototipo de un metro cuadrado del panel fotorreactor para la producción de hidrógeno solar puro. De izquierda a derecha: A. Dreher, P. Kant, M. Cordts, M. Rubin.
Amadeus Bramsiepe, KIT
El hidrógeno verde se considera la clave para la transformación respetuosa con el clima de la industria y el sistema energético. Hasta ahora, sin embargo, su producción ha sido cara, compleja y ligada a infraestructuras de red. Aquí es precisamente donde entra photreon: El proyecto fundador del KIT está desarrollando un panel fotorreactor que produce hidrógeno directamente a partir de la luz solar y el agua, sin electrolizadores y sin energía eléctrica. "Nos saltamos los desvíos por electrólisis y producimos energía química a partir de la luz solar y el agua", explica el cofundador Paul Kant, del Instituto de Ingeniería de Microprocesos (IMVT) del KIT. Con sus paneles modulares, la producción de hidrógeno solar puede simplificarse considerablemente y escalarse económicamente.
Conversión solar directa en lugar de un desvío a través de la electricidad
El método de los fotreones se basa en el principio de la fotocatálisis, una tecnología en la que la luz no se utiliza para generar electricidad como en la fotovoltaica, sino que desencadena directamente una reacción química. Materiales fotoactivos especialmente desarrollados absorben la energía de la radiación solar y ponen electrones en estado de excitación. Estos portadores de carga impulsan la división del agua (H₂O) en hidrógeno (H₂) y oxígeno (O₂). "La energía fotovoltaica y el electrolizador se sustituyen por el panel fotorreactor en un solo paso del proceso", afirma Maren Cordts, del IMVT, que también es cofundadora, explicando el principio subyacente. "Esto reduce significativamente los costes y la complejidad del sistema en la producción de hidrógeno verde".
photreon está aplicando técnicamente este enfoque en un panel fotorreactor para el que KIT ha presentado una solicitud de patente. Gracias a su diseño especial, el panel permite dirigir la luz solar hacia el material activo del interior, donde se ilumina de forma óptima y se produce la división del agua. "Hemos diseñado la geometría del reactor de tal forma que el transporte de la luz, la reacción química y la eliminación de los productos interactúen de forma óptima, y así hemos podido demostrar la producción de hidrógeno en nuestro prototipo de un metro cuadrado", explica Kant. El diseño también está orientado de forma coherente a la producción en serie mediante procesos estándar de producción en serie y puede fabricarse con materiales de bajo coste. Gracias a su enfoque modular, puede utilizarse tanto a pequeña escala como interconectado para formar superficies mayores.
Desde sistemas en tejados hasta parques solares de hidrógeno
Los paneles pueden utilizarse allí donde el hidrógeno es actualmente demasiado caro o logísticamente difícil de suministrar: en medianas empresas que en el futuro podrán cubrir sus necesidades directamente in situ -por ejemplo, en las industrias químicas especializadas, alimentarias o de transformación de metales-, así como en proyectos solares a gran escala en regiones con altos niveles de radiación solar. "Nuestra tecnología abre nuevas posibilidades de producción local, sobre todo en lugares donde no existen ni redes eléctricas ni conexión a una red de hidrógeno", afirma Cordts. Las posibles aplicaciones van desde el abastecimiento descentralizado de centros de producción individuales hasta la producción industrial en regiones soleadas para el mercado internacional.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
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