Un equipo de investigadores surcoreanos marcó un hito sin precedentes en la carrera hacia un futuro energético sostenible al superar el umbral del 10% de eficiencia en un módulo artificial de fotosíntesis solar para la producción de hidrógeno verde.
El equipo de científicos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST) logró un avance significativo en la producción de hidrógeno verde al desarrollar una “hoja artificial” que convierte directamente la luz solar y el agua en hidrógeno, sin necesidad de electricidad externa ni emisiones contaminantes.
El sistema desarrollado imita el proceso de fotosíntesis natural, utilizando una estructura basada en perovskitas dopadas con cloro.
A diferencia de los métodos tradicionales que requieren electricidad para dividir el agua, esta tecnología convierte la energía solar directamente en enlaces químicos de hidrógeno, lo que reduce las pérdidas energéticas y mejora la eficiencia general del proceso.
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Diseño modular y escalable
El módulo tiene un tamaño compacto de 16 cm2 y está compuesto por 16 subunidades fotoactivas (8 fotoánodos y 8 fotocátodos), en una configuración permite maximizar el rendimiento en un espacio reducido, lo que lo hace ideal para aplicaciones urbanas o en zonas con limitaciones de espacio.
Entre los materiales clave utilizados se encuentran:
- Cl:FAPbI₃ como capa absorbente de luz solar.
- Cl:SnO₂, un transportador electrónico resistente a los rayos UV.
- Catalizadores de NiFeCo, que mejoran la eficiencia de la reacción química.
Gracias a esta combinación, el sistema alcanzó una eficiencia solar-a-hidrógeno del 11,2%, superando el umbral comercial del 10% considerado necesario para aplicaciones prácticas.
Para garantizar su durabilidad, el módulo fue encapsulado con láminas de níquel y resina especial. En pruebas continuas, el sistema operó durante 140 horas sin degradación significativa, manteniendo el 99% de su eficiencia inicial. Esta estabilidad es crucial para su implementación en entornos reales y su eventual comercialización.
El hidrógeno: impacto en la descarbonización global
El hidrógeno verde es ampliamente reconocido como una solución clave para descarbonizar sectores difíciles de electrificar, como el transporte marítimo, la aviación y la industria pesada.
Según un informe reciente de BBVA, se espera que el hidrógeno verde y los biocombustibles generen hasta 181.000 empleos en España para 2040, un impacto que podría replicarse en América Latina con las políticas adecuadas.
La tecnología de fotosíntesis artificial desarrollada en Corea del Sur abre la puerta a una producción más eficiente, lo que podría acelerar la adopción global de esta fuente de energía limpia.
Además, el módulo surcoreano destaca por su sostenibilidad, ya que no depende de materiales raros o procesos intensivos en energía, lo que lo hace escalable y adaptable a diferentes contextos geográficos. Este aspecto es particularmente relevante para América Latina, donde la infraestructura energética está en plena evolución.
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