Un equipo de científicos coreanos ha desarrollado una innovadora tecnología verde que transforma los residuos plásticos en combustible de hidrógeno limpio utilizando únicamente luz solar y agua.

Investigadores del Centro de Investigación de Nanopartículas del Instituto de Ciencias Básicas (IBS), dirigidos por los profesores KIM Dae-Hyeong y HYEON Taeghwan de la Universidad Nacional de Seúl, anunciaron el desarrollo exitoso de un sistema fotocatalítico que produce hidrógeno a partir de botellas de PET. La innovación clave reside en envolver el fotocatalizador en un polímero de hidrogel, lo que le permite flotar en el agua y mantenerse activo incluso en condiciones ambientales adversas.

El hidrógeno está cobrando protagonismo como fuente de energía limpia de próxima generación. Sin embargo, el método más común para producirlo —el reformado de metano con vapor— consume grandes cantidades de energía y libera importantes emisiones de gases de efecto invernadero. La producción fotocatalítica de hidrógeno, que depende de la luz solar, es una alternativa más limpia, pero presenta dificultades para mantener la estabilidad bajo condiciones de luz intensa y estrés químico.

Para superar estas limitaciones, el equipo de investigación del IBS introdujo una estrategia que estabiliza el catalizador dentro de una red polimérica, ubicando el sitio de reacción en la interfaz entre el aire y el agua. Esta configuración permite al sistema evitar problemas comunes como la pérdida del catalizador, la separación deficiente de gases y las reacciones inversas. El sistema descompone plásticos como el PET en subproductos útiles como el etilenglicol y el ácido tereftálico, a la vez que libera hidrógeno limpio al aire.

“La clave fue diseñar una estructura que funcionara no solo en teoría, sino también en condiciones prácticas al aire libre”, explicó el Dr. LEE Wanghee, investigador postdoctoral del MIT y coautor principal del estudio. “Cada detalle, desde el diseño de los materiales hasta la interfaz agua-aire, tuvo que optimizarse para su uso en la práctica”.

Los investigadores demostraron que su sistema se mantuvo estable durante más de dos meses, incluso en condiciones altamente alcalinas. El sistema de catalizador flotante también funciona en diversos entornos acuáticos reales, como agua de mar y agua del grifo.

En pruebas realizadas con un dispositivo de un metro cuadrado colocado al aire libre bajo la luz solar, el sistema produjo hidrógeno con éxito a partir de residuos de botellas de PET disueltas. Simulaciones económicas y de escalado adicionales demostraron que la tecnología puede extenderse a 10 o incluso 100 metros cuadrados, lo que ofrece una vía hacia la producción de hidrógeno rentable y sin emisiones de carbono.

«Esta investigación abre un nuevo camino para que los residuos plásticos se conviertan en una valiosa fuente de energía», afirmó el profesor KIM Dae-Hyeong. «Es un paso significativo que aborda tanto la contaminación ambiental como la demanda de energía limpia».

El profesor HYEON Taeghwan añadió: «Este trabajo es un ejemplo excepcional de un sistema fotocatalítico que funciona de forma fiable en el mundo real, no solo en el laboratorio. Podría convertirse en un paso clave hacia una sociedad impulsada por hidrógeno y neutra en carbono».

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Información tomada de la noticia del Instituto de Ciencia Básica (IBS) de Corea del Sur.
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