El primer electrolizador de aire directo del mundo produce hidrógeno a partir de la humedad

Investigadores australianos han desarrollado y probado una forma de electrolizar hidrógeno directamente del aire, en cualquier lugar de la Tierra, sin necesidad de ninguna otra fuente de agua dulce. El electrolizador de aire directo (DAE) absorbe y convierte la humedad atmosférica, incluso hasta una humedad "completamente seca" del 4%.

Una máquina así podría ser particularmente relevante para un país como Australia, que tiene ambiciones como exportador de energía limpia, junto con un enorme potencial de energía solar, pero también condiciones de sequía generalizadas y acceso limitado a agua potable. Desvincular la producción de hidrógeno de la necesidad de suministro de agua podría permitir que el hidrógeno verde se produzca más o menos en cualquier lugar desde donde se pueda enviar, y dado que la escasez de agua y el potencial solar a menudo van de la mano, esto podría resultar una bendición para gran parte de África. , Asia, India y Medio Oriente también.

A los ingenieros químicos de la Universidad de Melbourne se les ocurrió lo que describen como un diseño simple: un electrolizador con dos placas planas que actúan como ánodo y cátodo. Entre las dos placas se encuentra un material poroso: por ejemplo, esponja de melamina o espuma de vidrio sinterizado. Este medio está empapado en una solución iónica higroscópica, una sustancia química que puede absorber la humedad del aire de forma espontánea.

Conéctelo a una fuente de energía, expóngalo al aire y comenzará a liberarse hidrógeno en el cátodo y oxígeno en el ánodo, así de simple. Los investigadores creen que esta es la primera vez que se extrae hidrógeno directamente del aire y señalan que funciona con una humedad del 4%, donde incluso las áreas secas del Centro Rojo de Australia, como Alice Springs, tienden a tener alrededor del 20% de humedad.

Los investigadores probaron varios líquidos higroscópicos diferentes, medios porosos, espesores y otros parámetros, y finalmente lograron una eficiencia faradaica de alrededor del 95%. Conectado a un panel solar del tamaño de un libro de bolsillo, el equipo descubrió que el DAE era capaz de generar 3,7 metros cúbicos (131 pies cúbicos) de hidrógeno de alta pureza por día, por metro cuadrado (10,7 pies cuadrados) de cátodo.

El equipo describe la tecnología como técnica y estructuralmente viable y de bajo mantenimiento, y dice que los próximos pasos son probarla en una variedad de condiciones y temperaturas duras, y ampliarla mucho.

"Estamos en el proceso de ampliar el DAE, desde una pila de cinco capas hasta un metro cuadrado, luego 10 metros y así sucesivamente", dice el Dr. Kevin Gang Li, investigador principal del artículo. "Y podemos simular un clima seco en el laboratorio, pero eso no es un desierto real. Así que queremos llevarlo a Alice Springs y pasar un par de semanas, ver cómo va".

La investigación es de acceso abierto en la revista Nature Communications.

Fuente: Universidad de Melbourne