Investigadores de la Universidad de Sídney exploran una metodología innovadora para la síntesis de hidrógeno. Emplean agua marina y radiación solar. Este proceso utiliza galio reutilizable. En ensayos de laboratorio, ha demostrado una eficiencia de conversión del 12.9%.
Actualmente, la generación de hidrógeno verde enfrenta retos significativos. Estos incluyen el elevado consumo energético y los costes asociados a los procesos de producción. También existe una demanda de agua pretratada. Tales factores restringen su implementación a gran escala como sustituto de los combustibles fósiles. Esto ha motivado la búsqueda de metodologías alternativas para su obtención.
Un estudio de la Universidad de Sídney ha desarrollado una propuesta innovadora. Se basa en la interacción de un metal específico con el agua bajo exposición lumínica. El sistema se ha validado con agua dulce y salada. Esto demuestra su potencial aplicación sin la exclusividad de recursos hídricos purificados. Adicionalmente, el material catalítico es recuperable, permitiendo ciclos de operación sostenibles.
Síntesis de hidrógeno con agua de mar mediante galio y luz solar
Este procedimiento, detallado en una publicación del 10 de febrero de 2026, emplea microgotas de galio en estado líquido. Este metal, caracterizado por su bajo punto de fusión, permanece líquido a temperaturas cercanas al ambiente. La exposición a la irradiación desencadena una reacción química que culmina en la producción de hidrógeno.
En las pruebas experimentales, se suspendieron nanopartículas de galio en matrices acuosas dulces o salinas. La iluminación, ya sea solar o artificial, induce un incremento térmico en el metal. Esto propicia su oxidación en la interfaz de contacto con el fluido. El resultado de esta interacción son la formación de hidrógeno molecular y oxihidróxido de galio.
La radiación desempeña un doble papel. Facilita también la despasivación superficial del metal. Conforme al estudio en Nature, la luz activa la remoción de la capa de óxido que se forma naturalmente. Esta eliminación es crucial para mantener la reactividad del galio con el agua. Así se asegura una producción continua de hidrógeno.
Regeneración del galio para la síntesis de hidrógeno
Un aspecto distintivo de esta investigación australiana es la capacidad de regenerar el material catalítico. El oxihidróxido de galio, generado como subproducto, puede ser sometido a un proceso de reducción química. Esto permite recuperar el galio elemental. Se configura así un sistema de ciclos cerrados con el mismo reactivo.
La capacidad de recuperación del catalizador es un factor diferenciador clave. Especialmente al compararlo con otras metodologías de producción de hidrógeno verde. La electrólisis convencional, por ejemplo, demanda energía eléctrica para la disociación molecular del agua. Frecuentemente, también requiere un suministro hídrico con pretratamiento.
La aproximación de la Universidad de Sídney omite esta fase de separación eléctrica. Además, puede procesar agua marina sin la necesidad de desalación previa. La utilización de agua oceánica amplía significativamente las posibilidades de obtención de hidrógeno. Esto es particularmente relevante en regiones con acceso restringido a fuentes de agua dulce. El sistema opera con tres componentes fundamentales: agua, irradiación y galio. No obstante, aún es imperativo analizar la factibilidad económica de la regeneración del metal. También deben evaluarse las condiciones para la escalabilidad del proceso más allá del entorno de laboratorio.
Eficiencia del 12.9% en ensayos de laboratorio
Los experimentos han reportado una eficiencia máxima de conversión del 12.9%. Este valor ofrece una métrica inicial del desempeño de esta prometedora tecnología. A pesar de este logro, la cifra actual dista de ser suficiente para su implementación en entornos industriales. La investigación se encuentra en una fase incipiente. Será necesario optimizar la eficiencia para considerar su explotación comercial a futuro.
El profesor Kourosh Kalantar-Zadeh, de la Escuela de Ingeniería Química y Biomolecular de la Universidad de Sídney, lidera este estudio. Su equipo se enfoca en perfeccionar la respuesta del sistema. Buscan maximizar la producción de hidrógeno optimizando la exposición del galio a la luz.
La próxima fase implica la verificación de los resultados a mayor escala. Se usarán volúmenes superiores de reactivos. Asimismo, se cuantificará el rendimiento de los ciclos de regeneración del galio. Este estudio presenta una ruta alternativa para la producción de hidrógeno verde desde agua marina. Sin embargo, su factibilidad económica y potencial aplicación industrial requieren aún una evaluación exhaustiva.
© esenergia 2026
