Un cactus para la producción de hidrógeno verde.
El cactus nopal o chumbera es conocido por sus frutos comestibles, los higos chumbos, y sus tallos, utilizados en la gastronomía mexicana en ensaladas de nopal o con jalapeños además de ser uno de los lugares favoritos para chinchillas ya que suele convertirse en el refugio de sus crías acción que además contribuye a prevenir la erosión del terreno. Sin embargo, lo más sorprendente es que recientemente se ha descubierto que el nopal puede inspirar una nueva técnica para la producción de hidrógeno verde, y todo gracias a la biomimética, una disciplina que busca soluciones tecnológicas basadas en la naturaleza. Un grupo de científicos de la Universidad de Texas ha recurrido a esta innovadora aproximación y ha encontrado en el nopal la clave para una producción de hidrógeno verde más eficiente.
La producción de hidrógeno verde, una de las energías renovables más prometedoras para la movilidad sostenible, se basa principalmente en el proceso de electrólisis. Este proceso implica aplicar una corriente eléctrica a través de electrodos sumergidos en agua, lo que provoca la separación de las moléculas de oxígeno e hidrógeno. Sin embargo, para considerar que el hidrógeno producido es verde, es necesario que la electricidad utilizada en el proceso provenga también de fuentes renovables.
Aunque la producción de hidrógeno verde mediante electrólisis es menos eficiente que otras soluciones como la energía fotovoltaica o la eólica, las investigaciones actuales se centran en mejorar su eficiencia para que pueda competir en igualdad de condiciones con otras formas de energía renovable a mediano plazo. Uno de los avances más recientes en este campo proviene de la Universidad de Texas, donde se ha desarrollado un material de bajo costo basado en níquel.
El equipo de investigación de la Universidad de Texas ha estado explorando el uso del níquel en la electrólisis, ya que es un material mucho más económico que el platino, que se utiliza comúnmente como catalizador en este proceso. Sin embargo, el níquel también es menos eficiente en comparación con el platino. La pregunta que se planteaba era cómo aumentar la eficiencia en la producción de hidrógeno verde sin incrementar los costos del proceso.
El momento “eureka” llegó cuando uno de los investigadores del proyecto, mientras se dirigía al laboratorio, observaba regularmente nopales en su camino. Estos cactus tienen tallos y bayas con una superficie notable, lo que les permite capturar eficientemente la humedad atmosférica. Esto llevó al investigador a considerar si sería posible desarrollar un catalizador con una estructura similar a los tallos planos del nopal para aumentar la producción de hidrógeno verde. El equipo se puso manos a la obra y pronto creó un primer modelo de nanoestructura tridimensional que imitaba la forma de los tallos de nopal, utilizando níquel como materia prima.
Los resultados han sido alentadores, y los científicos han confirmado que esta estrategia ha mostrado resultados positivos. Ahora, esperan poder desarrollar un sistema viable comercialmente a mediano plazo. Los impulsores del proyecto afirman que el hidrógeno verde tiene el potencial de transformar las tecnologías energéticas sin generar gases de efecto invernadero y con una huella de carbono cero. En este sentido, la industria de la aviación se encuentra entre las que podrían beneficiarse en gran medida de esta forma de energía sostenible.
