Un sistema fotocatalítico para producir hidrógeno como fuente de energía limpia y agua libre de contaminantes

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Sobre la Entidad

Universidad Autónoma Metropolitana
La Universidad Autónoma Metropolitana es una institución de educación superior mexicana, fundada en 1974 por decreto de Luis Echeverría Álvarez, presidente de México en esa época.
  • El doctor Ricardo Gómez Romero
  • El reto es encontrar alternativas de energía limpia, principalmente la que pueda generarse a partir de procesos continuos y que provenga de materiales renovables.
  • En el Laboratorio de Ecocatálisis se tiene el propósito de escalar el sistema de modo que se obtengan varios litros de hidrógeno.

Un grupo de investigadores de la Unidad Iztapalapa de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) trabaja en el desarrollo de un sistema fotocatalítico para producir hidrógeno como fuente de energía limpia y agua libre de contaminantes.

El doctor Ricardo Gómez Romero, investigador del Departamento de Química de la Universidad Autónoma Metropolitana, señaló en entrevista que aunado a los problemas de contaminación generados por la utilización de combustibles fósiles, se encuentra el reto de encontrar alternativas de energía limpia, principalmente la que pueda generarse a partir de procesos continuos y que provenga de materiales renovables.

Además de fuentes energéticas como la eólica o la solar, el uso de hidrógeno como combustible limpio es un tema que ha cobrado gran interés en muchos países, y uno de los retos de investigación en esta materia es lograr la producción de este elemento a partir de la separación de los componentes del agua: hidrógeno y oxígeno.

El uso de hidrógeno como combustible limpio es un tema que ha cobrado gran interés en muchos países

“Nosotros empezamos a trabajar en este tema desde hace unos diez años”, junto con investigadores de la Universidad Autónoma de Nuevo León, con la idea de producirlo a partir de agua. “Si descomponemos el agua nos va dar por un lado oxígeno y por otro hidrógeno que nos sirve como combustible”.

Aunque parece sencillo, descomponer agua no implica una reacción fácil, dijo el investigador, quien apuntó que “electroquímicamente se hace sin problema, pero para que funcione la electroquímica, es necesario introducir energía para descomponer las moléculas, por lo tanto “gastaríamos energía para producir energía”, y esto ya no representa una alternativa.

Actualmente se hace porque además de que puede utilizarse como fuente energética, el hidrógeno tiene muchas aplicaciones y por eso se están buscando muchos medios para producirlo.

En nuestro caso, la idea es utilizar compuestos inorgánicos, como óxido de silicio, sulfuros metálicos, óxidos de titanio, de manganeso, entre otros, que funcionan como fotocatalizadores. “Si a estos compuestos les damos ciertos procesos, los ponemos en agua e iluminamos, en este caso con luz solar, se empieza a producir hidrógeno en un proceso parecido a lo que ocurre con un Alka-Seltzer sumergido en agua; es decir, comienza a burbujear y a producir hidrógeno.

Por otra parte, al quemar el hidrógeno “éste más oxígeno me da agua y entonces la combustión no resulta contaminante…es la reacción más limpia para producir energía”, subrayó el investigador, quien obtuvo en 1995 el Premio Nacional de Ciencias y Artes, por sus contribuciones científicas.

Otra ventaja es que si a estos óxidos semiconductores se les cambian las condiciones y se les agrega algún tipo de contaminante proveniente de medicamentos o compuestos orgánicos como petróleo, por ejemplo, también “podemos descomponerlos, quitamos el contaminante y tenemos agua limpia”.

Cuando se hace la combinación agua, compuesto contaminado, agua contaminada, “alumbramos, seleccionamos y buscamos un buen fotocatalizador, producimos hidrógeno y purificamos el agua, las dos cosas en el mismo proceso”, comentó.

El tema de fotocatálisis y producción de hidrógeno se ha vuelto un verdadero reto, porque implica no gastar energía al utilizar la luz solar por un lado, y por otro diseñar un tipo de reactor que permita producir cantidades importantes de hidrógeno, que se obtendría sin gastar energía.

El Investigador Emérito del Sistema Nacional de Investigadores sostuvo que en Europa, Estados Unidos y sobre todo en Asia, particularmente en Japón, hay cada vez un mayor interés en la producción de hidrógeno y México “no puede quedar fuera porque es un tema de punta”.

Señaló que en Laboratorio de Ecocatálisis se tiene el propósito de escalar el sistema de modo que se obtengan varios litros de hidrógeno; sin embargo “esto no es para mañana; este es apenas el inicio de lo que sigue, que es la fotosíntesis artificial”; es decir, tener un reactor donde a partir de compuestos inorgánicos se puedan obtener moléculas orgánicas en un proceso similar al de la fotosíntesis que ocurre en las plantas.

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