Científicos de Cambridge logran producir hidrógeno verde a partir de residuos y luz solar

Un equipo de la Universidad de Cambridge desarrolló un reactor solar capaz de generar hidrógeno verde a partir de residuos plásticos y vegetales, sin recurrir a combustibles fósiles ni fuentes externas de energía.

El sistema, con una superficie de un metro cuadrado y funcionamiento completamente al aire libre, aprovecha únicamente la radiación solar para transformar desechos domésticos en un gas considerado clave para la descarbonización industrial y del transporte.

El estudio fue liderado por el químico austríaco Erwin Reisner, del Departamento de Química Yusuf Hamied de la Universidad de Cambridge, y sus resultados se publicaron en la revista científica Nature. El experimento representa uno de los primeros casos en los que un reactor solar para producir hidrógeno funciona fuera de un entorno controlado de laboratorio. Esta validación en condiciones reales acerca la tecnología a un posible despliegue industrial o municipal.

Cómo funciona el reactor solar de Cambridge

El dispositivo diseñado por el equipo británico parte de un proceso conocido como fotorreformado. En este método, la luz solar incide sobre láminas especiales que absorben la radiación y descomponen los residuos sumergidos en una solución acuosa. Esta reacción libera hidrógeno en estado gaseoso, sin requerir calor adicional ni electricidad tomada de la red, solo el aporte energético del sol durante las horas de exposición.

Las láminas responsables del proceso combinan un material fotoactivo, el titanato de estroncio, con un catalizador basado en cobalto y circonio. Según detalló el artículo científico, el equipo de Reisner logró depositar el catalizador sobre las láminas mediante pulverización a temperatura ambiente, sin los tratamientos térmicos costosos que suelen encarecer la fabricación de estos dispositivos. Ese enfoque permite reducir el coste y la complejidad del proceso, una consideración esencial para una posible producción a gran escala.

Qué residuos emplea y cuánta energía produce

En los ensayos realizados al aire libre, los investigadores utilizaron dos fuentes de residuos comunes. Por un lado, celulosa proveniente de biomasa vegetal tratada previamente para facilitar su descomposición. Por otro, botellas de plástico PET (polietilentereftalato), como las que se emplean en envases de agua y refrescos, sometidas a un tratamiento alcalino antes de ser introducidas en el sistema.

Durante pruebas de seis horas bajo el sol, el panel experimental de un metro cuadrado generó hasta 5,24 milimoles de hidrógeno por metro cuadrado a partir de glucosa y 1,51 milimoles a partir de celulosa tratada.

Además del gas, el proceso dio lugar a subproductos como formiato, acetato y glicolato, sustancias que cuentan con aplicaciones en la industria química. Según el reporte de Nature, estos compuestos secundarios podrían aportar valor añadido y mejorar la viabilidad económica del sistema.

El equipo estimó el coste de producción del hidrógeno verde obtenido mediante este reactor, calculando un valor aproximado de 0,93 euros por milimol cuando el catalizador se reutiliza. Aunque esta cifra todavía está lejos de igualar los métodos industriales convencionales, se presenta como una referencia inicial para futuros ajustes y optimizaciones del sistema.

Un hidrógeno limpio y una solución doble

El hidrógeno se perfila como una de las alternativas más prometedoras para reducir las emisiones de carbono en sectores como el transporte pesado y la industria.

No obstante, la mayor parte del hidrógeno que se produce actualmente proviene del gas natural, un proceso que emite dióxido de carbono y contribuye al cambio climático. El interés del trabajo de Cambridge reside en que el procedimiento no emplea combustibles fósiles en ningún momento.

La energía que impulsa la reacción proviene exclusivamente de la luz solar, una fuente renovable, mientras que la materia prima se basa en residuos plásticos y vegetales que, de otro modo, terminarían en vertederos.

Según el equipo de investigadores, el sistema cumple una doble función: produce un combustible sin emisiones y ofrece una salida para residuos difíciles de tratar. Esta doble contribución refuerza la propuesta de valor del reactor solar como herramienta para una economía circular.

Según el artículo científico, el equipo subrayó que el laboratorio lleva años investigando cómo convertir la luz solar y la electricidad renovable en combustibles y productos químicos sostenibles. El objetivo es desarrollar soluciones aplicables en condiciones reales y contribuir a la transición hacia modelos energéticos y productivos menos dependientes de los combustibles fósiles.