En un avance que podría revolucionar la producción de energía limpia, científicos han desarrollado un método innovador para generar hidrógeno verde utilizando urea presente en la orina y aguas residuales.
Este descubrimiento representa una alternativa prometedora a la electrólisis convencional del agua, reduciendo significativamente el consumo energético y los costos de producción.
El hidrógeno verde se obtiene tradicionalmente mediante electrólisis del agua, un proceso que, aunque sostenible, requiere una alta demanda energética. En contraste, la electrólisis basada en urea consume hasta 27% menos energía, lo que la convierte en una opción más eficiente y económica.
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Impacto y beneficios
Investigadores del Centro de Excelencia para la Ciencia e Innovación del Carbono (COE-CSI) y la Universidad de Adelaida han desarrollado dos sistemas de electrólisis que superan las limitaciones previas de este método.
Según el comunicado, estos sistemas logran una mayor eficiencia en la extracción de hidrógeno y evitan la generación de subproductos tóxicos como nitratos y nitritos, que anteriormente reducían la efectividad del proceso.
Además de su eficiencia energética, este método ofrece beneficios ambientales significativos. La producción de hidrógeno verde a partir de orina humana y aguas residuales no solo reduce la huella de carbono, sino que también contribuye a la remediación de ambientes acuáticos contaminados con nitrógeno.
El profesor Yun Zheng, uno de los autores principales del estudio, destacó que si estos sistemas se escalan, podrían permitir la generación de hidrógeno verde más barato y al mismo tiempo mejorar la calidad del agua en entornos urbanos e industriales.
Desafíos técnicos y perspectivas futuras
Uno de los principales retos de usar orina en electrólisis es la presencia de cloruros, que pueden generar cloro y corroer los ánodos del sistema.
Para enfrentar este problema, los investigadores han desarrollado un mecanismo de oxidación mediado por cloro, utilizando catalizadores de platino sobre soportes de carbono, lo que estabiliza el proceso y mejora su eficiencia.
«Tenemos que reducir el costo de la producción de hidrógeno, pero sin emisiones de carbono. El sistema de nuestro primer artículo, aunque utilizaba un sistema único sin membranas y un novedoso catalizador basado en cobre, empleaba urea pura, que se produce mediante el proceso de síntesis de amoníaco Haber-Bosch, que consume mucha energía y libera gran cantidad de CO2», afirmó el profesor Zheng.
«Lo resolvimos utilizando una fuente verde de urea, la orina humana, que es la base del sistema examinado en nuestro segundo trabajo», señaló.
Los resultados de este estudio han sido publicados en revistas científicas de alto impacto como Angewandte Chemie International Edition y Nature Communications, lo que refuerza la validez y el potencial de esta tecnología.
Con estos avances, Brasil se posiciona como un referente en la innovación de hidrógeno verde, explorando nuevas fuentes de producción sostenible y contribuyendo a la transición energética global.
