A día de hoy, para conseguir hidrógeno verde se tiene que utilizar agua dulce y eso es problemático porque una cuarta parte de la población mundial se enfrenta, al menos una vez al año, a una grave escasez de agua. Sin embargo, en China una investigación ha demostrado que un electrolizador de agua de mar puede lograr la misma eficiencia que un electrolizador de agua dulce. Sin ningún tipo de corrosión a lo largo de varios meses, y además con la capacidad para extraer litio del agua del mar. Un descubrimiento que podría cambiarlo todo con respecto al coche eléctrico, en tanto que las minas de litio están muy localizadas y es un material clave, pero escaso.
A día de hoy hay multitud de investigaciones abiertas en torno a electrolizadores que usan directamente agua del mar. Ahora mismo se está utilizando agua dulce y es escasa. Se podría plantear la solución de desalinizar el agua del mar, pero no es una buena solución porque buena parte de la energía se perdería en el proceso de desalinización y esto haría el hidrógeno verde mucho más caro. Así que esta investigación china se ha enfrentado al problema apostando por hacer la electrólisis directamente con agua del mar. Ya se ha intentado anteriormente sin éxito, porque la mayoría de las máquinas mueren tan rápido que no son viables a nivel comercial. Esto ocurre porque los iones de cloruro se convierten en gas cloro muy corrosivo para el ánodo. Tanto los electrodos como los catalizadores se degradan hasta el punto de que, hasta ahora, este tipo de máquinas de electrólisis no habían sido viables a nivel comercial.
Electrólisis a partir del agua del mar para crear hidrógeno verde barato y, además, extraer litio para las baterías de coches eléctricos
El equipo de Nanjing, como se ha publicado en Nature, ha demostrado que una máquina de electrólisis para agua de mar puede funcionar durante más de 133 días sin ningún tipo de fallo. Una tecnología eficiente, escalable y que trabaja de modo parecido a un separador de agua dulce sin un aumento de coste notable en su funcionamiento. Su tecnología se basa en separar el agua del mar, con una alta concentración de hidróxido de potasio, de los electrodos. Lo han con membranas baratas, impermeables, transpirables y antibioincrustantes a base de PTFE.
Las membranas que han desarrollado no dejan pasar el agua líquida, pero sí que permiten que pase el vapor de agua. Gracias a la diferencia de presión que existe entre el vapor de agua en el lado del agua del mar, y en el lado del electrolito, se produce fuerza motriz para la gasificación espontánea del agua de mar en el lado del agua salada. Sin ningún aporte adicional de energía logran que el agua pura se evapore rápidamente del agua del mar para que atraviese la membrana PTFE y se absorba por el electrolito en forma de líquido. Explican que el 100% de los iones que podrían dañar los electrodos, o la membrana, se bloquean mientras que se deja pasar el agua.
En sus pruebas hicieron uso de una electrolizadora compacta de 11 celdas con dimensiones parecidas a las de un par de maletas medianas. Se generaron 386 litros de hidrógeno verde después de 133 días con agua del mar de la bahía de Shenzhen. Es una producción muy baja realmente, pero tan solo han querido hacer pruebas de fiabilidad de la máquina que han desarrollado. A nivel de eficiencia energética, se consumieron 5 kWh aproximadamente por cada metro cúbico normal de hidrógeno producido. Es un rendimiento aproximado del 71%, y son cifras que están muy cerca de las que ofrecen los electrolizadores actuales.
Además de que es un invento que puede servir próximamente para conseguir hidrógeno verde barato y de manera masiva, a partir de agua del mar, descubrieron también que esta tecnología puede extraer litio. Así que no solo puede enfrentar los problemas que ahora mismo existen con la producción de hidrógeno a partir de agua dulce, sino que es una tecnología que también puede complementar la extracción de litio que existe mediante las vías actuales. En definitiva, un avance que puede cambiar por completo el futuro del coche eléctrico y otras formas de movilidad ecológica.