Dentro del arco de alternativas que se investigan a nivel mundial para reemplazar los combustibles fósiles y reducir las emisiones contaminantes, el hidrógeno verde concentra buena parte de los esfuerzos de la comunidad científico-tecnológica internacional. Sin embargo, los costos de algunos equipos para poder producirlos siguen siendo alto. Un grupo de la Facultad de Ciencias Químicas de la argentina Universidad Nacional de Córdoba (UNC) trabaja en una alternativa de producción que ayudaría a reducir el valor de los electrodos, uno de los principales elementos en este proceso.
El hidrógeno verde destaca por dos características. La primera, su combustión no produce emisiones contaminantes, sino vapor de agua. La segunda, la electricidad usada para su extracción es generada a partir de fuentes de energía renovables, como la solar o la eólica.
Cómo se produce el hidrógeno verde
La producción del hidrógeno verde depende de los electrolizadores. Estos equipos poseen dos electrodos sumergidos en agua por los cuales se hace circular corriente eléctrica. Al entrar en contacto con las moléculas de agua, la electricidad rompe los enlaces que mantienen unidos los átomos de hidrógeno y oxígeno.
Luego, los átomos de hidrógeno generan nuevos enlaces químicos entre sí, y de esa manera se combinan para formar moléculas de H2. Lo mismo ocurre con el oxígeno, del cual se producen moléculas de O2. Como resultado, ambos gases son liberados por separado.
El proceso se denomina “electrólisis”, no contamina, y una de las claves para su éxito reside en los electrodos. Si bien algunos son de iridio o platino, metales nobles y escasos en la naturaleza, los más comunes están construidos con mallas de níquel de alta pureza, un elemento diez mil veces más abundante que los anteriores.
Nuevos electrodos más baratos
Aun cuando los electrodos de níquel son más económicos, siguen resultando privativos. Para superar esa barrera, el proyecto premiado está desarrollando una alternativa que utiliza mallas de acero inoxidable recubiertas con una delgada capa de níquel poroso.
“Usamos la electroquímica, que es una manera de ‘pintar’ la malla muy controladamente. Partimos de una solución que contiene níquel en forma de sal, pero que transformamos a estado metálico al aplicarle energía”, explica Victoria Benavente Llorente, coordinadora del proyecto de la UNC.
“La clave está en saber cuánta energía inyectar, durante cuánto tiempo, cómo está compuesta la sustancia de base y cómo limpiar la superficie para lograr la máxima adherencia”, explica la investigadora. En ello, la extensa experiencia del grupo de investigación en el campo de los materiales fue crucial para idear la malla alternativa.
Bajar el coste del hidrógeno
Si bien el cálculo final del costo podrá efectuarse una vez definidas todas las instancias de su producción, desde el equipo prevén que la estructura lograda resultará considerablemente más económica. Utiliza insumos accesibles, así como técnicas simples y escalables, sin necesidad de equipos o instalaciones especializadas.
En las pruebas realizadas, el recubrimiento logra una gran área superficial y resistencia mecánica, esencial para maximizar su eficiencia y vida útil. Mantuvo, asimismo, su capacidad catalítica, esto es, su potencial para separar el hidrógeno del oxígeno.
Un avance hacia las energías limpias
La transición hacia fuentes de energía limpia se ubica en un horizonte lejano para numerosos países, aunque es urgente para frenar el cambio climático. La solución ideada por el grupo innovador de la UNC busca colaborar con la adopción del hidrógeno verde atacando una de las principales barreras: el elevado costo de los electrolizadores.
Por qué níquel
En la electrólisis del agua, el níquel proporciona la superficie donde ocurren las reacciones que rompen los enlaces entre los átomos de hidrógeno y oxígeno. Además, ayuda a la formación de moléculas de H2 y O2 que son liberadas como gas y capturadas para su uso.
“El níquel posee una estructura de los electrones especial que permite invertir menos energía para producir hidrógeno. Es lo que se denomina su propiedad catalítica”, explica Benavente.
Uno de los inconvenientes con este material es el incremento de su precio. En la última década (2015 – 2025) aumentó en promedio un 50%, y en marzo de 2025 alcanzó el máximo valor (tres veces su precio actual) por el conflicto bélico entre Ucrania y Rusia, debido a que se trata de un material utilizado en la fabricación de armamento bélico.
