Revista Beauchef - Especial Sustentabilidad

“ Este dispositivo —a diferencia de los electroli- zadores convencionales que se conectan a un panel solar para transformar la energía solar en hidrógeno— contiene electrodos fotoactivos, es decir, están hechos de semiconductores transparentes de tal manera que los mismos electrodos de la celda absorben la energía so- lar y la transforman en energía eléctrica. De esta forma, el agua es oxidada en la superficie del ánodo para producir oxígeno y protones son reducidos en el cátodo para producir hidróge- no ” , explica la investigadora. Este sistema une la planta fotovoltaica y la electrólisis en un solo dispositivo, lo que re- duce no solo el espacio a utilizar, también los costos de fabricación, instalación y operación de la planta. “ Otra ventaja es que en general los materiales que se usan para hacer celdas de electrólisis son costosos. En el caso de los semiconduc- tores que usamos, son óxidos de metales de transición bastante abundantes en la natura- leza como el cobre o el hierro, por lo que sería más barato, además de evitar la explotación de recursos limitados como en el caso de las celdas comerciales que usan platino o rutenio ” , señala la académica, quien agrega que “ pen- sando en una economía circular, los metales que utilizamos también son más fáciles de re- ciclar que los metales más exóticos, aportando una mayor sostenibilidad al proceso ” . Otra alternativa con enfoque en economía cir- cular para la obtención del H2V es el proyecto Fondecyt desarrollado por la académica del Departamento de Ingeniería Civil, Ana Lucía Prieto, quien desde su doctorado trabaja en la revalorización de aguas residuales y otros efluentes. Especial Sustentabilidad / Reportaje Reportaje La tecnología desarrollada por la académica se aleja del proceso convencional de obtención de H2V, en la que se debe usar agua de alta cali- dad (es decir, desalinizada) para separación del hidrógeno por electrólisis. “ Nuestra tecnología aprovecha la materia orgánica de las aguas re- siduales y así generar/captura hidrógeno a par- tir de los procesos metabólicos de la biomasa que utiliza esta materia orgánica como fuente de carbono y energía. Es un proceso de trata- miento, que puede ser acoplado a infraestruc- tura existente, donde haya una línea residuos líquidos que tenga alta carga orgánica —como por ejemplo, que tenga alto contenido de azú- cares— y que se puedan y quieran emplear para producción de energía ” , señala la también in- vestigadora del Centro Avanzado para Tecnolo- gías del Agua (CAPTA). Para ello, su trabajo se enfoca en el desarrollo de la tecnología denominada Composite Bioac- tive Membranes (CBMems), que son mem- branas funcionalizadas con microoganismos acetogénicos para generar hidrógeno a partir de los sustratos solubles en las aguas resi- duales. “ Este sistema genera un biogás rico en hidrógeno (hasta el 36% v/v bajo condiciones subóptimas), que puede ser fácilmente apro- El gran potencial que tiene el hidrógeno verde —y que es su principal ventaja— es que, pensando en una industria, logra volver cero emisiones a procesos que son difíciles de electrificar”. — Vicente Sepúlveda Energías renovables Hidrógeno Oxígeno Electrólisis (separación de moléculas de agua) Usos del hidrógeno Agua Producción de H2V por electrólisis 28 Revista Beauchef