Investigadores de la Universidad de Sídney han conseguido extraer hidrógeno directamente del agua de mar con dos elementos que cualquier planta costera puede poner en contacto, galio en estado líquido y luz solar. El trabajo, publicado en Nature Communications y firmado por el doctorando Luis Campos junto al profesor Kourosh Kalantar-Zadeh, describe una reacción fotoquímica que rompe las moléculas del agua salada sin desalarla previamente y sin aplicar electricidad al sistema. La eficiencia reportada se sitúa en el 12,9%, un valor que los autores consideran competitivo frente a los prototipos equivalentes de desdoblamiento solar del agua en fase temprana.
Agua de mar sin purificar y sin electrólisis
Las plantas actuales de hidrógeno verde dependen de la electrólisis alcalina o de membrana, un proceso que separa las moléculas de agua aplicando corriente continua sobre electrodos sumergidos en agua destilada o desmineralizada. El consumo eléctrico marca el coste del kilogramo producido y la sensibilidad de los catalizadores al cloruro obliga a un paso previo de desalación cuando la fuente es marina. Esa cadena de conversiones suma pérdidas en cada tramo y sostiene uno de los cuellos de botella industriales del hidrógeno renovable.
El diseño australiano elimina el tramo eléctrico. El galio, un metal con un punto de fusión tan bajo que se licua con el calor de la mano, se dispersa en agua marina sin tratar y se expone a luz solar o artificial. La radiación activa una reacción en la superficie del metal líquido que escinde las moléculas de agua y libera hidrógeno. El galio se oxida durante el proceso y forma oxihidróxido de galio, un compuesto que después puede revertirse al metal original, lo que configura un ciclo cerrado de material reutilizable.
12,9% de eficiencia en la conversión solar a hidrógeno
El sistema alcanza una conversión del 12,9% entre la energía luminosa incidente y el hidrógeno producido, una magnitud que Campos y Kalantar-Zadeh presentan como competitiva para un dispositivo de laboratorio. Los prototipos fotoelectroquímicos que operan con agua dulce en configuraciones optimizadas se sitúan habitualmente entre el 10% y el 20%, mientras que los que intentan trabajar directamente con agua de mar caen por debajo del 5% por la corrosión de los electrodos convencionales. Trasladar el rendimiento al agua salada sin desalar es lo que separa el trabajo publicado de la literatura previa.
«Ahora tenemos una forma de extraer hidrógeno sostenible utilizando agua de mar, que es fácilmente accesible, basándonos únicamente en la luz para su producción», afirmó Luis Campos, doctorando en la Escuela de Ingeniería Química y Biomolecular de la Universidad de Sídney. La cita sitúa el valor del método en la disponibilidad del recurso, agua que cubre el 71% del planeta, frente a la dependencia del agua potable y de la infraestructura eléctrica que arrastran las plantas convencionales.
Hidrógeno verde y la estrategia energética europea
El hidrógeno obtenido por rutas renovables es uno de los vectores sobre los que la Unión Europea apoya parte de su objetivo de descarbonización del transporte pesado y la industria intensiva. España tiene aprobados 440 millones de euros en ayudas de la Comisión Europea para la producción de hidrógeno renovable en 2026 y el Gobierno vasco ha encargado el estudio de viabilidad de un tubo transfronterizo con Francia por Irún. La industria cerámica británica arrancará este año la primera fábrica de ladrillos del mundo alimentada íntegramente por hidrógeno, que sustituirá 224 quemadores de gas natural por unidades que queman el gas limpio en dos hornos comerciales.
El método de Sídney plantea un camino complementario. Producir el gas en cualquier punto costero con radiación suficiente, sin depender de la red eléctrica ni de un yacimiento subterráneo, abre la posibilidad de integrar la generación en refinerías, plantas químicas, flotas pesqueras o cultivos bajo invernadero que consuman el hidrógeno en el propio emplazamiento.
El equipo trabaja ahora en escalar la geometría del reactor y caracterizar la cinética de la regeneración del galio en ciclos largos, el paso necesario para pasar del vaso de laboratorio al módulo piloto. La nota de prensa de la Universidad de Sídney identifica el transporte marítimo, la agricultura intensiva y la siderurgia como los sectores con consumo energético suficiente para absorber una producción descentralizada de hidrógeno en costa.
