Cómo una granja flotante de hidrógeno ha acercado a China a las energías renovables limpias

Un equipo de investigadores chinos ha dado un paso más en la búsqueda de energía limpia y renovable al convertir el agua de mar en hidrógeno y oxígeno.

El desarrollo de la plataforma marina que aprovechó tanto la energía eólica como la solar en el primer intento exitoso de usar agua de mar sin necesidad de desalinización fue dirigido por el investigador Xie Heping de la Universidad de Shenzhen y la Corporación Eléctrica Dongfang de propiedad estatal.

La plataforma, denominada "Dongfu Número Uno", está anclada en las aguas del sureste de China frente a la costa de la provincia de Fujian y es capaz de soportar olas altas y ráfagas de hasta fuerza 8 en la escala de Beaufort.

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"Completó con éxito una operación continua de 10 días durante su ejecución inaugural en mayo, lo que marca un comienzo prometedor para la perspectiva de la producción de hidrógeno en alta mar impulsada por energía renovable", informó la agencia estatal de noticias Xinhua el 3 de junio.

La plataforma de 63 metros cuadrados (678 pies cuadrados) combina un sistema de producción de hidrógeno con un sistema estable de suministro de energía eólica marina. Al combinar los dos componentes, los investigadores crearon una granja flotante respetuosa con el medio ambiente que electroliza el agua de mar en hidrógeno sin crear efectos secundarios indeseables ni contaminación.

"Este experimento de demostración no solo validó la capacidad antiinterferencias del dispositivo, sino que también produjo datos valiosos. El proyecto es un caso ejemplar de transición del logro académico a la industrialización", dice el informe.

El equipo de Xie, los creadores de la tecnología de producción de hidrógeno en el núcleo de la plataforma, publicaron por primera vez un artículo sobre el proceso en la revista revisada por pares Nature en noviembre.

El agua de mar es compleja para trabajar debido a la complejidad de su composición. Está lleno de microorganismos y partículas en suspensión, lo que a menudo conduce a una baja eficiencia de la electrólisis y acorta la vida útil del equipo.

Los proyectos anteriores, como los de los Países Bajos y Alemania, a menudo se han basado primero en la desalinización del agua de mar y luego en el uso del agua dulce para la producción de hidrógeno.

Pero ese enfoque agrega complejidad al proceso: requiere un equipo de desalinización extenso y grandes recursos de tierra, lo que aumenta tanto el costo de producción de hidrógeno como la dificultad para construir un proyecto.

Desde la década de 1970, los científicos han estado buscando formas de producir hidrógeno electrolizando directamente el agua de mar. La solución ofrecida por el equipo de Xie obtuvo el reconocimiento del Ministerio de Ciencia y Tecnología como uno de los 10 principales avances científicos de China en 2022.

Mientras tanto, Dongfang Electric Corporation ayudó a industrializar la producción de la tecnología para garantizar un suministro estable de energía eólica marina. Alimentada por una turbina eólica de 10 megavatios y equipada con un sistema de almacenamiento de energía de 28 kilovatios, la plataforma de electrólisis flotante mantuvo la producción de hidrógeno con casi el 100 por ciento de eficiencia de Faraday durante 10 días seguidos, dijeron los investigadores.

Incluso en esas condiciones, el rendimiento y el consumo de energía de la plataforma se mantuvieron comparables a las condiciones de laboratorio.

Después de 10 días de operación en agua de mar, los científicos dijeron que el sistema aún mantenía una impresionante tasa de rechazo de iones de más del 99,99 por ciento, produciendo hidrógeno con una pureza de al menos 99,9.

Además, sin necesidad de desalación, la plataforma ofrece una alternativa rentable a la producción industrial actual. La tecnología cuesta tan solo 11,2 yuanes (US$1,57) por kilogramo (2,2 libras) de hidrógeno, mucho menos que el costo principal actual de la producción de hidrógeno a partir de gas natural, que oscila entre 20 y 24 yuanes por kilogramo.

Xie dijo que el equipo ahora buscará mejorar su logro.

"Hemos integrado con éxito la energía renovable en alta mar y logramos la electrólisis del agua de mar sin desalinización en el océano real y complejo. Nuestro equipo planea desarrollar un sistema de producción de hidrógeno más eficiente que pueda resistir la interferencia y promover su industrialización con empresas globales", dijo Xie. .

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