- Un experimento de Princeton demuestra que las aguas residuales pueden reemplazar al agua ultrapura para generar hidrógeno verde, recortando casi a la mitad los costos y el consumo energético del proceso.
- El uso de aguas residuales en la producción de hidrógeno verde abre una vía económica y ambientalmente sólida para su expansión mundial.
- Tecnología para transformar aguas residuales en catalizadores de hidrógeno verde
El hidrógeno verde se ha convertido en una pieza fundamental del plan energético mundial, pero su producción ha estado frenada por los altos costes del agua ultrapura y la electricidad. Ahora, un grupo de investigadores de la Universidad de Princeton propone un cambio inesperado: usar aguas residuales regeneradas para obtener el mismo resultado, pero con menos gasto.
La idea suena sencilla, aunque su impacto es enorme. El equipo descubrió que el líquido tratado en plantas urbanas puede sustituir al agua purificada sin afectar el funcionamiento del electrolizador, el dispositivo que separa el agua en oxígeno e hidrógeno mediante electricidad renovable. Esta sustitución simplifica el proceso y reduce de forma drástica la factura energética.
Según los resultados publicados en la web Water Research, la técnica consigue un ahorro del 47% en los costes de tratamiento y del 62% en el consumo de energía. A nivel mundial, donde el hidrógeno verde se perfila como la alternativa limpia a los combustibles fósiles, estas cifras son un salto considerable hacia una producción más viable y cercana para las ciudades.
H2 más limpio, incluso con aguas residuales
La clave del experimento fue entender que el agua usada en las plantas de tratamiento urbano contiene elementos que, con un ajuste químico preciso, pueden funcionar sin dañar las membranas del sistema. El grupo liderado por Z. Jason Ren, del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de Princeton, aplicó un método de acidificación con ácido sulfúrico que evita que los iones de calcio y magnesio se adhieran a las membranas del electrolizador
El procedimiento es sorprendentemente estable, ya que el sistema mantuvo su rendimiento durante más de 300 horas seguidas. El secreto está en la competencia entre los protones del tampón ácido y los minerales disueltos. En lugar de bloquear el paso del hidrógeno, el entorno químico los mantiene bajo control, haciendo que la electrólisis tenga lugar sin interrupciones.
Lo interesante es que este proyecto no requiere equipamiento nuevo ni tecnología especial. Las plantas de tratamiento de aguas residuales ya existen en casi todas las ciudades del mundo. Esto significa que la infraestructura para producir hidrógeno verde podría instalarse directamente junto a ellas, reduciendo tanto el transporte de agua como el impacto ambiental de las descargas.
Una oportunidad para las aguas residuales y la energía
Uno de los efectos más relevantes de esta propuesta es el ahorro de agua potable. En un planeta donde la escasez hídrica aumenta cada año, liberar agua limpia del proceso industrial supone un beneficio directo para el consumo humano. Usar aguas regeneradas alivia la presión sobre las reservas naturales, además de fomentar un modelo urbano de economía circular, en el que los desechos se transforman en recursos.
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El proyecto de Princeton también abre una puerta al aprovechamiento del agua de mar pretratada, una alternativa atractiva para zonas costeras con escasez de agua dulce. Los investigadores ya colaboran con empresas del sector energético para llevar este método a escala industrial y comprobar su eficacia en diferentes condiciones.
Además, los mapas de localización desarrollados por el equipo muestran que Estados Unidos cuenta con numerosos puntos donde sería posible instalar plantas de hidrógeno junto a instalaciones de depuración. Esto permitiría reducir costes logísticos y crear polos de producción más sostenibles en zonas urbanas e industriales.
De residuo a recurso energético
La combinación de aguas residuales y electrólisis renovable proporciona una nueva manera de entender el papel de las ciudades en la transición energética. Lo que antes se consideraba un desecho ahora se perfila como una fuente de energía limpia, cercana y reutilizable.
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La iniciativa de la Universidad de Princeton demuestra que no hace falta reinventar la tecnología para lograr grandes cambios. A veces basta con mirar de otra manera los recursos disponibles y encontrar en lo cotidiano una solución eficiente. La ecuación es muy simple: menos agua pura, más hidrógeno verde y menos impacto ambiental. Si el modelo se replica, el futuro del hidrógeno podría estar más cerca de las plantas de tratamiento de aguas residuales que de los laboratorios de alta pureza.
