La energía solar ha experimentado un notable crecimiento en España en los últimos años, produciéndose un aumento en la instalación de módulos fotovoltaicos en hogares con el objetivo de ahorrar en la factura de la luz. Una tecnología que actualmente se puede colocar en forma de teja en el tejado y que cuenta con diferentes versiones, como uno que se pliega para tener energía al instante. La última gran innovación en este sector es un nuevo tipo de panel solar que, en lugar de electricidad, es capaz de producir hidrógeno de día y de noche.

El hidrógeno es una fuente abundante de energía en la Tierra y ha sido considerado como una alternativa sostenible a los combustibles fósiles, que son los principales contribuyentes a las emisiones de dióxido de carbono (CO2) y otros contaminantes en la atmósfera. Aun así, y a pesar de su potencial, actualmente este sector se encuentra frente a un gran problema: el alto impacto de carbono en la mayoría de procesos de producción de hidrógeno existentes, incluido el reformado de vapor de metano. Por ese motivo, hoy en día científicos de todo el mundo buscan métodos más eficientes y limpios para producir lo que han denominado "hidrógeno verde".

En ese sentido, SunHydrogen, una empresa de origen estadounidense, ha desarrollado un nuevo panel solar que produce hidrógeno de día y de noche; aunque, eso sí, no es el primer módulo fotovoltaico que también funciona cuando cae el sol, ya que actualmente existe otro que recoge energía cuando cae el sol. En este caso, se trata de un nuevo sistema avanzado de galvanoplastia -que es la aplicación tecnológica de la deposición de metales mediante electricidad- que utiliza tecnología basada en nanopartículas de PAH (heteroestructura fotoelectrosintéticamente activa).  

Generan hidrógeno

Este nuevo método de producción de hidrógeno destaca por poseer la virtud de ser sostenible y respetuoso con el medioambiente de principio a fin. La placa solar de SunHydrogen se fundamenta en la electrólisis del agua a escala nanométrica, un proceso que separa los elementos de un compuesto por medio de la electricidad. Es decir, es un dispositivo basado en nanopartículas de PAH capaz de descomponer las moléculas del agua en dihidrógeno (H2) y dioxígeno (O2) bajo la acción de la radiación solar.

De esta manera, cada centímetro cuadrado de este innovador sistema generador de hidrógeno es capaz de albergar miles de millones de nanopartículas, y cada una de ellas está compuesta por múltiples capas de celdas solares ultrafinas. Unas celdas fotovoltaicas que poseen mejores propiedades de conductividad eléctrica y absorción de la luz; lo que permite reducir la cantidad de materiales utilizados sin comprometer la eficiencia del sistema, según indica la propia compañía en su página oficial.

Esquema del panel solar. SunHydrogen Omicrono

El funcionamiento de este sistema es sencillo. La tecnología de nanopartículas PAH de la compañía estadounidense utiliza directamente las cargas eléctricas producidas por la luz solar para generar hidrógeno verde. Incluso puede funcionar de noche y en días nublados con tan sólo conectarlo a una fuente de energía renovable, como un parque eólico, un parque solar o una central hidroeléctrica. A diferencia de otros productos tradicionales, aquí no se utiliza ninguna electrónica de potencia costosa. Además, puede adaptarse a aguas de diferentes niveles de pureza, lo que contribuye a reducir sus costes de operación.

El pasado mes de diciembre la compañía presentó un primer prototipo de esta tecnología, y a comienzos de este año ya mostró la versión más grande hasta la fecha de su panel solar de hidrógeno verde basada en nanopartículas. Una placa que contiene varios generadores de hidrógeno y 16 veces más área de generación de hidrógeno que su modelo anterior, que era mucho más pequeño. "Este panel a gran escala nos acerca un paso más a la producción de paneles de hidrógeno a escala comercial", explica Syed Mubeen, director científico de SunHydrogen, en un comunicado.

Primer prototipo del panel solar que produce hidrógeno. SunHydrogen Omicrono

"Al igual que un panel solar se compone de múltiples celdas, nuestro panel de hidrógeno encierra múltiples generadores de hidrógeno. Sin embargo, debido a que estamos cultivando nuestras propias unidades de semiconductores de nanopartículas utilizando materiales abundantes y de bajo coste, no dependemos de los costosos materiales y la arquitectura de las células solares. Creemos que cuando se cumplan nuestros objetivos de eficiencia, esta será una de las soluciones de hidrógeno verde más económicas, si no la más económica", concluye Syed Mubeen.

Realizando mejoras

El equipo científico de SunHydrogen continúa trabajando en el desarrollo de este dispositivo. De hecho, actualmente están tratando de aumentar la tasa de producción de hidrógeno por panel aumentado la relación entre el área del generador de hidrógeno y el área del módulo solar, así como el tamaño total de la placa. También están buscando la forma de mejorar la eficiencia general de energía solar a hidrógeno y de perfeccionar la estabilidad general de los generadores de hidrógeno.

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La empresa ha invertido meses en el desarrollo de este sistema de producción de hidrógeno limpio. Durante las pruebas, el dispositivo consiguió alcanzar excelentes densidades de fotovoltaje y fotocorriente en el laboratorio, según indica Tim Young, CEO de SunHydrogen. Por lo tanto, la compañía considera que ha llegado el momento de poner a prueba el rendimiento de este innovador invento de electrólisis a escala real. Y aquí es donde entra en juego Cotec, una firma coreana que se encargará de desarrollar las técnicas de galvanoplastia más adecuadas para la fabricación eficiente de los paneles solares de hidrógeno a nivel industrial.

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