12
Febrero
2019
|
18:14
Europe/Amsterdam

Conseguir hidrógeno a partir del aire ya es posible

  • Toyota Motor Europe (TME) y DIFFER, el Instituto holandés de investigación energética fundamental, se unen para desarrollar un dispositivo que permite obtener hidrógeno a partir del aire.
  • La producción de hidrógeno a partir de fuentes de energía renovables permite reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

Parece cosa de magia: basta con poner un dispositivo especial en contacto con el aire y exponerlo a la luz del sol y empieza a producir combustible, sin ningún coste. Esa es la idea básica que subyace a la importante investigación llevada a cabo por DIFFER, el Instituto holandés de investigación energética fundamental, en colaboración con Toyota Motor Europe (TME). El objetivo de dicha alianza es desarrollar un dispositivo que absorba el vapor de agua y lo separe directamente en hidrógeno y oxígeno usando la energía del sol.

Objetivos comunes

En este proyecto, DIFFER y TME exploran una forma innovadora de producir hidrógeno directamente a partir de aire húmedo. Esta investigación tiene dos objetivos distintos. Por un lado, se necesitan nuevos combustibles sostenibles para disminuir nuestra dependencia de los combustibles fósiles y, por otro, es necesario reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Uno de esos combustibles sostenibles es el hidrógeno, que se puede utilizar para almacenar energía renovable. Cuando el hidrógeno se combina con oxígeno en una pila de combustible, la energía se libera en forma de electricidad, emitiendo como único residuo vapor de agua.

En su búsqueda respectiva de soluciones, la división de Investigación Avanzada de Materiales de TME se ha unido al grupo de Procesos Catalíticos y Electroquímicos para Aplicaciones Energéticas de DIFFER, encabezado por Mihalis Tsampas. Este grupo había estado trabajando en un método para separar el agua en estado gaseoso en lugar de en estado líquido, que es mucho más común. “Trabajar con gas en lugar de con líquido tiene varias ventajas”, explica Tsampas.

“Los líquidos presentan ciertos problemas técnicos, como la formación no deseada de burbujas. Además, al utilizar agua en estado gaseoso y no en estado líquido, no necesitamos instalaciones costosas para purificar el agua. Y, por último, puesto que solo utilizamos el agua presente en el aire que nos rodea, nuestra tecnologías también es aplicable a lugares remotos donde no hay agua disponible”.

Principio demostrado

A lo largo del pasado año, DIFFER y TME han demostrado en un estudio conjunto de viabilidad que el principio planteado realmente se cumple. Los investigadores han desarrollado una nueva célula fotoelectroquímica de estado sólido que por primera vez puede obtener agua del aire y luego generar hidrógeno a partir de la iluminación con luz solar. Este primer prototipo alcanzó un impresionante 70% del rendimiento que se obtiene al llenar un dispositivo equivalente con agua. El sistema consta de unas membranas de electrolitos poliméricos, unos fotoelectrodos porosos y unos materiales que absorben el agua, combinados en un dispositivo de diseño especial integrado en la membrana.

El enfoque de Toyota

“Además de desarrollar la primera berlina del mundo a base de hidrógeno fabricada en serie, Toyota contribuye activamente a buscar formas de producir hidrógeno sin recurrir a combustibles fósiles”, ha declarado Isotta Cerri, directora general de Investigación avanzada de materiales. “Esto encaja con los retos del Desafío medioambiental de Toyota 2050, que aspira a eliminar las emisiones de CO2 durante todo el ciclo de vida de nuestros vehículos. La producción de hidrógeno a partir de fuentes de energía renovables ayuda sustancialmente a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Con este tipo de investigación fundamental, trabajamos con el objetivo de conseguir una sociedad basada en el hidrógeno mediante el desarrollo de aplicaciones del hidrógeno asequibles y fáciles de usar, tanto para nuestras operaciones como para los clientes”.

Mejoras y ampliación de la escala

En la siguiente fase del proyecto, los colaboradores se proponen mejorar considerablemente el proceso. “En nuestro primer prototipo, utilizamos fotoelectrodos que se sabe que son muy estables. Sin embargo, el material empleado solo absorbe la luz ultravioleta, que supone menos del cinco por ciento de toda la luz solar que llega a la Tierra”, explica Tsampas, quien añade: “El siguiente paso, por tanto, es aplicar materiales de vanguardia y optimizar la estructura del sistema para incrementar tanto la entrada de agua como la cantidad de luz solar que se absorbe”.

Una vez superado ese obstáculo, las labores de investigación se centrarán en ampliar la escala de la tecnología. Las células fotoelectroquímicas capaces de producir hidrógeno son muy pequeñas, alrededor de un centímetro cuadrado. Para que sean económicamente viables, su tamaño debe aumentar en al menos dos o tres órdenes de magnitud.

“Aún no estamos en ese nivel, pero esperamos que algún día ese tipo de sistemas se puedan llegar a utilizar como fuente de energía en las viviendas particulares o en el repostaje de los vehículos para realizar desplazamientos cotidianos", pronostica Tsampas.

El proyecto de investigación LIFT –Launchpad for Innovative Future Technology o Plataforma de Lanzamiento de Tecnologías Innovadoras de Futuro– ha obtenido una subvención de la fundación ENW PPS de la Organización Neerlandesa para la Investigación Científica (NWO).

Para obtener más información, póngase en contacto con:

DIFFER: Mihalis Tsampas, m.tsampas@differ.nl

Toyota Motor Europe: Hannah Johnson, hannah.johnson@toyota-europe.com

Acerca de Toyota Motor Europe

Toyota Motor Europe NV/SA (TME) supervisa las ventas mayoristas y el marketing de los vehículos, las piezas y los accesorios de Toyota y Lexus, así como las operaciones de fabricación y de diseño de Toyota en Europa. Toyota emplea directamente a unas 20.000 personas en Europa y ha invertido más de 9.000 millones de euros desde 1990. Las operaciones de Toyota en Europa se articulan alrededor de una red de 29 empresas nacionales de marketing y ventas en 53 países, un total de unos 3.000 concesionarios y nueve plantas de fabricación. En 2018, Toyota vendió 1.035.430 de vehículos Toyota y Lexus en Europa. Para obtener más información, visite www.toyota-europe.com.

Acerca de DIFFER

DIFFER es el Instituto holandés de investigación energética fundamental, y uno de las nueve instituciones que componen la Organización neerlandesa para la investigación científica (NWO). El instituto lleva a cabo labores de investigación interdisciplinares en materiales, procesos y sistemas relacionados con una infraestructura global de energía sostenible, en estrecha colaboración con instituciones académicas e industriales nacionales e internacionales. La investigación de DIFFER cubre tanto la conversión como el almacenamiento de energía sostenible en combustibles solares, y la generación de una energía limpia, segura y abundante a través de la fusión nuclear.

Toyota España (TES) distribuye, comercializa, y da servicio Postventa a los vehículos de las marcas Toyota y Lexus en Península, Baleares, Canarias, Ceuta y Melilla desde su sede central en Alcobendas (Madrid), contando con una red de 80 concesionarios Toyota y 22 Lexus, presentes en 189 puntos de venta y 205 puntos de asistencia. La distribución de vehículos se realiza desde el Centro logístico de Sagunto (Valencia) y la de recambios desde el Almacén Central de Illescas (Toledo). Además, Toyota España cuenta con un Centro de Formación en San Agustín del Guadalix (Madrid). En el ejercicio 2017, las ventas de Toyota en España alcanzaron las 64.877 unidades y las de Lexus las 6.100 unidades. https://prensa.toyota.es/