Científicos logran producir hidrógeno verde y agua potable usando solo el sol y el mar

Un equipo de científicos liderado por la Universidad de Cornell ha desarrollado un innovador dispositivo capaz de producir hidrógeno verde y agua potable utilizando únicamente luz solar y agua de mar. La tecnología, conocida como HSD-WE (Hybrid Solar Distillation-Water Electrolysis), representa un importante avance hacia soluciones energéticas sostenibles y el acceso universal al agua.

El sistema combina destilación solar y electrólisis en un solo aparato, que logra aprovechar tanto la electricidad como el calor generado por la radiación solar. Actualmente, el dispositivo produce 200 mililitros de hidrógeno por hora, con una eficiencia del 12,6%, directamente a partir de agua de mar expuesta a la luz natural.

Uno de los aspectos más destacados del proyecto es que, además de generar hidrógeno libre de carbono, también produce agua potable como subproducto del proceso. Esto podría ayudar a aliviar la escasez hídrica que afecta a gran parte del mundo.

“Tanto el agua como la energía son necesidades críticas. Pero, por lo general, generar una significa consumir más de la otra”, explicó Lenan Zhang, profesor en Cornell y líder de la investigación.

Actualmente, la producción de hidrógeno verde requiere grandes cantidades de agua purificada, lo que encarece el proceso hasta diez veces más que el hidrógeno convencional. La nueva tecnología busca resolver este obstáculo al utilizar directamente agua marina, un recurso prácticamente inagotable.

El desarrollo fue posible gracias a una colaboración entre investigadores de Cornell, el MIT, la Universidad Johns Hopkins y la Universidad Estatal de Michigan. Zhang, quien comenzó este trabajo en el MIT en el campo de la desalinización solar, expandió la idea al ámbito energético con apoyo de la Fundación Nacional de Ciencia de EEUU.

Diseño compacto

La clave del sistema está en su diseño compacto (10 cm x 10 cm), que maximiza el uso de la energía solar. Mientras las células fotovoltaicas generan electricidad con la luz de onda corta, el calor residual se aprovecha para evaporar el agua mediante un sistema de mecha capilar. Este mecanismo permite calentar solo una delgada capa de agua, lo que mejora notablemente la eficiencia del proceso.

El vapor desalado se condensa y pasa a un electrolizador que separa las moléculas en oxígeno e hidrógeno. El resultado: energía limpia y agua lista para el consumo humano.

Según Zhang, el costo actual de producción del hidrógeno verde ronda los 10 dólares por kilogramo. Sin embargo, gracias a esta tecnología, se estima que dentro de 15 años el precio podría caer hasta 1 dólar por kilogramo, un umbral considerado clave para acelerar la transición energética.

Además de sus aplicaciones en generación de energía, el sistema podría integrarse a gran escala en parques solares, donde ayudaría a enfriar los paneles, prolongando su vida útil y aumentando su rendimiento.

“Queremos evitar emisiones y contaminación, pero también debemos hacer que el costo sea viable. Esta tecnología tiene un gran potencial para transformarse en una solución global”, concluyó Zhang.