La producción de hidrógeno solar da un giro mediante innovadores materiales plásticos desarrollados en Suecia

Un grupo de científicos en Suecia, liderado por la Chalmers University of Technology, logró un avance relevante en la producción eficiente de hidrógeno solar.

El equipo desarrolló un método que prescinde del platino y permite generar hidrógeno de forma sostenible y económica. La tecnología utiliza polímeros conjugados —plásticos especializados con propiedades eléctricas— para obtener hidrógeno empleando únicamente agua y luz solar.

El estudio, publicado en Advanced Materials, estuvo dirigido por el profesor Ergang Wang y contó con la colaboración de Alexandre Holmes y Jingwen Pan. Los resultados muestran que los polímeros conductores pueden reemplazar al platino como fotocatalizadores sin perder eficiencia, lo que constituye un desafío esencial para ampliar esta tecnología a escala global.

La Chalmers University of Technology destaca que este avance disminuye la dependencia económica y los riesgos ambientales vinculados al platino, un metal escaso.

Polímeros conjugados: la clave del nuevo fotocatalizador

El hidrógeno se considera un vector energético con bajo impacto ambiental, ya que al usarse solo produce agua como residuo. Sin embargo, su fabricación a gran escala enfrenta dificultades, principalmente por el uso de platino como co-catalizador.

El platino resulta costoso y su extracción se concentra en países como Sudáfrica y Rusia, lo que eleva el precio y complica las cadenas de suministro en el sector energético mundial.

La innovación reside en el empleo de un fotocatalizador de polímeros conjugados capaces de absorber la luz solar y descomponer el agua para liberar hidrógeno. Los investigadores ajustaron las propiedades del material a nivel molecular, logrando mayor compatibilidad con el agua y aumentando la eficiencia en la reacción fotoquímica.

Este resultado se obtiene gracias a la formación de nanopartículas con cadenas de polímero más sueltas y altamente hidrofílicas, lo que fortalece la interacción con el entorno acuoso.

Además, un avance reciente del grupo permitió fabricar este polímero conductor sin utilizar químicos peligrosos y de manera más económica, lo que refuerza el potencial sostenible y escalable de la tecnología.

Hacia un hidrógeno limpio y accesible

Alexandre Holmes, de la Chalmers University of Technology, explicó: “Desarrollar fotocatalizadores eficientes sin platino ha sido un sueño de largo plazo en este campo. Podemos producir hidrógeno de manera eficiente y sostenible sin platino, a un costo drásticamente menor, y con un rendimiento que incluso puede superar a los sistemas basados en platino”.

Tanto Holmes como Pan señalan que este enfoque representa una ruptura con las limitaciones históricas de los materiales utilizados para la obtención de hidrógeno verde.

La investigación evidenció que un gramo del material polimérico genera 30 litros de hidrógeno en una hora, usando luz solar simulada en laboratorio. Las burbujas de gas se observan a simple vista y se recolectan en tiempo real, lo que confirma la eficacia del proceso fotoquímico, según los informes de la Chalmers University of Technology.

Aunque actualmente el proceso requiere vitamina C como antioxidante auxiliar para mantener la productividad, el equipo de Ergang Wang busca eliminar cualquier aditivo externo.

El objetivo es emplear solo agua y luz solar, en una técnica completamente limpia tanto en el material fotocatalizador como en el método de fabricación, que ya evita químicos peligrosos y reduce los costos.

Para Wang, eliminar el platino es un paso fundamental hacia la producción sostenible de hidrógeno. El profesor explicó que el proyecto adopta estrategias orientadas a lograr la escisión del agua sin aditivos, una meta que exigirá más investigación, pero que señala el camino para expandir el acceso al hidrógeno limpio en la sociedad.