Un grupo de la URJC ha desarrollado materiales que permiten trabajar a temperaturas compatibles con las centrales solares térmicas lo que, además de asegurar la compatibilidad con las instalaciones en cuanto a requerimientos de resistencia a los choques térmicos, reduce los costes asociados al proceso.

Ciclo termoquímico de producción de hidrógeno empleando materiales tipo perovskita ABO3.

Los ciclos termoquímicos impulsados por energía solar térmica pueden usarse para generar hidrógeno verde: un material sólido es capaz de reducirse a alta temperatura -liberando oxígeno- y reoxidarse al ponerse en contacto con vapor de agua, recuperando su estructura inicial y produciendo hidrógeno. Este proceso presenta la gran ventaja de obtener hidrógeno y oxígeno de forma separada, utilizando únicamente agua como materia prima sostenible. Sin embargo, su principal problema es que requiere condiciones muy exigentes de operación en cuanto a su temperatura (usualmente por encima de 1000-1200 ◦C).

Actualmente, se están explorando y desarrollando nuevos materiales capaces de reducirse en la primera etapa del proceso a temperaturas inferiores a 1000 ◦C, manteniendo una considerable producción de hidrógeno, de una manera estable y sostenida durante un gran número de ciclos termoquímicos consecutivos de reducción y oxidación. En esta línea, el Grupo de Ingeniería Química y Ambiental (GIQA) de la Universidad española Rey Juan Carlos (URJC) ha conseguido preparar unos materiales activos para la producción de hidrógeno verde mediante ciclos termoquímicos a una temperatura notablemente inferior a la que se suele utilizar, llegando a bajar hasta 800 ◦C los requerimientos térmicos del proceso.

Según el grupo, “esto supone no solo un incremento en la eficiencia del proceso, sino enormes ventajas a la hora de plantear la implementación de estos procesos a escala industrial, dado que estas temperaturas de operación son compatibles con las que pueden alcanzarse en instalaciones actualmente en funcionamiento de energía solar térmica de concentración, como las centrales solares de torre o las centrales de disco parabólico”.

Tal y como explican los investigadores, este sistema implica “menores pérdidas por radiación y mejor absorción de la radiación solar”. Además de que “se disminuyen los requerimientos técnicos de los materiales de construcción del reactor”, lo que se traduce en una reducción de costes. Estos resultados, recogidos recientemente en el artículo “Hydrogen production by thermochemical water splitting with La0.8Al0.2MeO3-δ (Me= Fe, Co, Ni and Cu) perovskites prepared under controlled pH” publicado en  Catalysis Today, se han obtenido a partir de la preparación de materiales tipo perovskita, que se caracterizan por su buena facilidad para reducirse y oxidarse (propiedades redox), consiguiendo disminuir notablemente las altas temperaturas de operación en la obtención del hidrógeno verde termoquímico.

En concreto, los materiales estudiados se basan en óxidos metálicos con estructura perovskita tipo ABO3. Sobre la formulación inicial -con lantano (La) en posición A y otros metales como cobalto (Co), níquel (Co), hierro (Fe) o cobre (Cu) en la posición B- se ha introducido aluminio (Al) en la estructura de la perovskita para modificar sus propiedades iniciales. Se han conseguido perovskitas con elevada capacidad de reducción y oxidación a baja temperatura (desde el punto de vista de la energía solar de concentración), con producciones estables de hidrógeno y sin daños aparentes o pérdida de actividad durante ciclos consecutivos. “Esto confirma que las perovskitas son materiales muy interesantes para la producción de hidrógeno a gran escala a partir de la disociación del agua mediante ciclos termoquímicos impulsados por energía solar a bajas temperaturas”, destacan los investigadores.

Este contenido está protegido por derechos de autor y no se puede reutilizar. Si desea cooperar con nosotros y desea reutilizar parte de nuestro contenido, contacte: editors@pv-magazine.com.

Consulte aquí nuestras normas para comentar los artículos.

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Guardar mi nombre, correo electrónico y sitio web en este navegador para la próxima vez que haga un comentario.

Recibir un email con los siguientes comentarios a esta entrada.

Recibir un email con cada nueva entrada.

Al enviar este formulario, usted acepta que pv magazine utilice sus datos con el fin de publicar su comentario.

Sus datos personales solo se divulgarán o transmitirán a terceros para evitar el filtrado de spam o si es necesario para el mantenimiento técnico del sitio web. Cualquier otra transferencia a terceros no tendrá lugar a menos que esté justificada sobre la base de las regulaciones de protección de datos aplicables o si pv magazine está legalmente obligado a hacerlo.

Puede revocar este consentimiento en cualquier momento con efecto para el futuro, en cuyo caso sus datos personales se eliminarán inmediatamente. De lo contrario, sus datos serán eliminados cuando pv magazine haya procesado su solicitud o si se ha cumplido el propósito del almacenamiento de datos.

Puede encontrar más información sobre privacidad de datos en nuestra Política de protección de datos.

Pie de imprenta Términos y condiciones Política de privacidad © pv magazine 2022

Este sitio web utiliza cookies para contar anónimamente los números de visitantes. Para obtener más información, consulte nuestra Política de protección de datos. ×

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.