Nueva estrategia permite la coproducción de hidrógeno y agua dulce a partir de agua de mar, señalan científicos de China
Beijín, China, Asia.- El agua de mar tiene un enorme potencial para la producción de hidrógeno verde, pero aprovecharlo dista mucho de ser sencillo. La electrólisis directa del agua de mar puede dañar los electrodos, mientras que la electrólisis convencional del agua dulce pierde gran parte de su energía en forma de calor residual de baja calidad.
Investigadores han encontrado una manera de aprovechar este calor, utilizándolo para desalinizar el agua de mar y producir agua dulce junto con hidrógeno.
En un estudio publicado en Nature Energy el 15 de septiembre, un equipo liderado por el profesor DENG Dehui y la profesora asociada LIU Yanting del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia China de Ciencias (CAS) propuso una ruta de «agua de mar a hidrógeno y agua dulce (STHW)» que combina la electrólisis alcalina del agua (AWE) con la desalinización por destilación al vacío a baja temperatura.
El proceso STHW utiliza el calor residual generado durante la electrólisis alcalina para impulsar la desalinización de agua de mar a baja temperatura, produciendo agua dulce tanto para electrólisis como para uso externo. La salmuera concentrada resultante también puede utilizarse para la recuperación de recursos, como sal, uranio y bromo.
El equipo de investigación construyó un sistema piloto industrial STHW de 20 kW que alcanzó una productividad de hidrógeno de 3,8 Nm³ por hora y operó de forma estable durante 100 días, coproduciendo 1,2 kg de agua dulce por hora.
Al aumentar la potencia a 250 kW, el sistema alcanzó una productividad de hidrógeno de 48 Nm³ por hora, produciendo hidrógeno de alta pureza y 31,6 kg de agua dulce por hora. El sistema también mejoró la eficiencia eléctrica en un 14,4 % en comparación con la electrólisis alcalina convencional que utiliza únicamente agua dulce.
“Este estudio aborda dos desafíos clave en la producción de hidrógeno a partir de agua de mar: el uso del calor residual de baja calidad procedente de la electrólisis del agua y la superación de las limitaciones de estabilidad y eficiencia energética de la electrólisis directa del agua de mar”, afirmó DENG. “Ofrece una vía potencial para una producción de hidrógeno más eficiente a partir de agua de mar, al tiempo que permite la coproducción de agua dulce”.
