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Investigadores del MIT combinaron un catalizador líquido con células fotovoltaicas para conseguir lo que afirman es un sistema de energía solar que podría generar electricidad las 24 horas del día.

El catalizador líquido se añadió al agua antes del proceso de electrolisis para conseguir - en palabras de los investigadores - un 100% de eficiencia. Cuando se combinó este sistema con células fotovoltaicas para almacenar energía químicamente, el sistema energético solar resultante fue capaz de generar electricidad a lo largo del día completo.

“Lo más difícil de separar el agua en sus componentes no es el hidrógeno — el platino funciona muy bien como catalizador con el hidrógeno — sino el oxígeno, ya que el platino funciona de forma muy poco eficiente con él, lo cual obliga a usar mucha más energía”, comentó el profesor de química del MIT Daniel Nocera. “Lo que hemos hecho es conseguir un catalizador para el oxígeno que no necesite una adición de energía extra. De hecho, con nuestro catalizador, casi se consigue emplear el 100% de energía requerida por la electrolisis en descomponer el agua en oxígeno e hidrógeno”.

En la actualidad se emplean catalizadores de óxido de níquel para disparar la eficiencia de los electrolizadores, los cuales funcionan igualmente bien en la formulación del MIT, reconoce Nocera. Pero la toxicidad del óxido de níquel obliga a emplear contenedores de agua caros y sellados herméticamente. No obstante, la formulación del catalizador patentado por el MIT es “ecológico”, dice Nocera, y puede usarse en contenedores abiertos y económicos.

“El óxido de níquel no puede usarse en todas partes, y mucho menos al aire libre por el peligro de corrosión, incluso el dióxido de carbono en el aire reacciona con él para crear carbonatos”, comenta Nocera. “Pero nuestro catalizador usa materiales abundantes que no reaccionan con el medio ambiente.

La formulación patentada por el MIT, a base de fosfato de cobalto, se disuelve en agua. Cuando la corriente pasa a través del agua para iniciar la electrolisis, el catalizador se une al electrodo de oxígeno para incrementar su eficiencia. Cuando se desconecta la electricidad, el fosfato de cobalto se disuelve de nuevo en el agua.

La simplicidad del proceso permite que funcione en electrolizadores muy básicos, comentó el científico.

“Como nuestro catalizador es ecológico, las máquinas que realizan la electrolisis pueden ser mucho más baratas que las empleadas en la actualidad, ya que no necesitan ninguna protección para evitar contaminantes medioambientales”, dijo Nocera.

En la actualidad el MIT trabaja con fabricantes de células fotovoltaicas para incorporar en los sistemas de energía solar métodos de electrolisis que empleen este nuevo catalizador. Combinando ambos, el exceso de capacidad durante el día podría almacenarse en forma de oxígeno e hidrógeno, y recombinarse luego durante la noche mediante pilas de combustibles, cuando fuera necesario.

“Los fabricantes de células solares pueden añadir electrolizadores super baratos a sus sistemas para lograr que funcionen las 24 horas del día, durante el día descomponiendo el exceso en hidrógeno y oxígeno, y durante la noche recombinándolos en pilas de combustible para generar electricidad”, predice Nocera.

Traducido de MIT claims 24/7 solar power (autor: R. Colin Johnson)