En Princeton usan la luz solar para extraer hidrógeno de las aguas residuales

Un sistema fotoelectroquímico microbiano desarrollado en la Universidad de Princeton para la obtención de hidrógeno a partir de aguas residuales.

La necesidad de gestionar de forma flexible las energías renovables no programables está convirtiendo al hidrógeno en uno de los elementos tecnológicos en los que se basa la transición energética, al igual que otros sistemas de almacenamiento.

Pero este gas también juega un papel esencial en otros campos industriales: es, por ejemplo, un elemento crítico en la producción de amoníaco o metanol.

El único inconveniente es que la obtención de hidrógeno puro es un proceso costoso, que consume grandes cantidades de energía. A menos que utilicemos el método desarrollado por la Universidad de Princeton en Nueva Jersey (EE.UU.).

Allí, un grupo de científicos logró extraer hidrógeno de las aguas residuales utilizando la energía solar, en un proceso que duplicó la eficiencia de conversión actual.

La técnica, descrita en el artículo de Energy & Environmental Science, utiliza una célula especial de electrólisis microbiana, un sistema que utiliza bacterias para degradar la materia orgánica. El elemento desarrollado por los ingenieros es una cámara equipada con bioanodos y un fotocátodo de silicio negro con una interfaz “Gruyere”. En el ánodo los microorganismos catalizan la oxidación de la sustancia orgánica utilizando el electrodo como catalizador de electrones externo; en el cátodo, mediante la adición de energía del exterior (en este caso, la solar) se obtiene hidrógeno.

Colocada bajo la luz del sol y “cargada” de aguas residuales urbanas, la celda es capaz de descomponer los contaminantes orgánicos presentes mientras produce combustible solar.

El proceso, explican los científicos, “nos permite tratar las aguas residuales y generar simultáneamente combustibles“.

 

Para el experimento, el equipo, dirigido por el ingeniero Zhiyong Jason Ren, eligió aguas residuales de una cervecería de la zona. Esta es la primera vez que se utilizan aguas residuales reales en una célula de electrólisis microbiana y no soluciones de laboratorio creadas especialmente para los ensayos.

El equipo produjo hidrógeno de forma continua durante cuatro días, donde sistemas similares fallaron en pocas horas.

“Es un proceso en el que todos ganan, tanto en la industria química como en otras industrias. Pueden ahorrar en el tratamiento de aguas residuales y en el consumo de energía a través de este sistema de generación de hidrógeno.” Dijo Lu Lu, primer autor del estudio.