Científicos convierten desechos en combustible de hidrógeno

Investigadores de la Universidad RMIT en Australia han desarrollado una nueva tecnología que permite transformar contaminantes de aguas residuales en catalizadores para producir hidrógeno verde. El avance fue publicado el 17 de julio en la revista ACS Electrochemistry y representa una solución doble: energía limpia y tratamiento de aguas al mismo tiempo. El sistema aprovecha metales pesados como platino, níquel o cromo presentes en aguas residuales para acelerar la electrólisis sin necesidad de agua purificada. El hallazgo ya ha despertado interés en la industria por su potencial de escalabilidad y sostenibilidad.

De desecho tóxico a catalizador

Los investigadores de RMIT han logrado un cambio de paradigma al convertir los metales pesados y contaminantes de las aguas residuales en un recurso. Tradicionalmente vistos como un problema medioambiental, estos metales ahora se transforman en “catalizadores cóctel” que aceleran la producción de hidrógeno. En lugar de desecharse, se integran en un proceso de electrólisis alimentado con energía renovable, eliminando la necesidad de purificar previamente el agua.

El sistema utiliza electrodos de carbono derivados de residuos agrícolas, que atraen estos metales y forman superficies conductoras más eficientes que los métodos convencionales. “Nuestra ventaja es que utilizamos lo que ya está en el agua”, afirmó Nasir Mahmood, autor principal del estudio. Así, contaminación y eficiencia energética se resuelven en un solo paso.

Hidrógeno verde sin agua pura

Uno de los principales retos del hidrógeno verde es que, aunque es limpio en su combustión, requiere agua pura para su producción, un recurso escaso. Esta innovación elimina ese obstáculo, al demostrar que las aguas residuales parcialmente tratadas pueden ser utilizadas directamente como medio de electrólisis.

El proceso es simple pero eficaz: dos electrodos se sumergen en aguas residuales y, al aplicar electricidad, se separan las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno. El sistema alcanzó un 89% de eficiencia energética, superando a métodos industriales tradicionales. Además, el oxígeno generado puede mejorar los tratamientos de agua existentes, reduciendo la carga orgánica en las plantas.

Resultados sostenidos en laboratorio

Durante 18 días de pruebas continuas, el sistema mantuvo un rendimiento estable con mínima pérdida de eficiencia, demostrando su viabilidad para aplicaciones a largo plazo. Los científicos reportaron que las densidades de corriente alcanzadas son compatibles con operaciones industriales reales, lo que allana el camino hacia una implementación a escala.

La clave del éxito radica en la sinergia entre materiales naturales y diseño inteligente, que permite estabilizar los catalizadores incluso en entornos complejos. Lejos de ser una solución frágil de laboratorio, el sistema demostró resiliencia y adaptabilidad en condiciones realistas, utilizando aguas con impurezas que normalmente imposibilitarían la electrólisis convencional.

Una solución con doble impacto

Este avance forma parte de una serie de investigaciones en RMIT orientadas a producir hidrógeno a partir de fuentes no convencionales, como el agua de mar y los biosólidos. En 2024, la universidad ganó el Desafío de Innovación Climática del Ministro de Agua por una tecnología relacionada, basada en energía solar y agua reciclada.

La profesora Nicky Eshtiaghi, coautora del estudio, destacó el impacto dual de esta innovación: “Reduce la contaminación y aborda la escasez de agua, mientras genera energía limpia para el futuro”. Con más del 80% de las aguas residuales del mundo aún sin tratar, este enfoque podría transformar un pasivo ambiental en un activo energético global. El equipo ya está en conversaciones con socios industriales para escalar la tecnología.

Energía donde antes había residuos

Lo que este descubrimiento representa no es solo un nuevo método de producción de hidrógeno, sino una forma radical de repensar los residuos. Donde antes veíamos contaminación, ahora vemos potencial energético. La posibilidad de extraer valor directamente de lo que desechamos es una idea poderosa en tiempos de crisis climática y escasez hídrica.

En lugar de depender de recursos costosos o de infraestructuras purificadoras intensivas, este sistema propone cerrar el círculo entre agua, energía y residuos, alineando intereses ecológicos, económicos e industriales. Si logra escalarse, podría redefinir el concepto de planta de tratamiento, integrándola con la producción de hidrógeno como un nuevo estándar.

Más que un experimento exitoso, este trabajo anticipa un modelo de transición energética descentralizada y regenerativa, donde incluso las aguas más turbias pueden alimentar las tecnologías más limpias. En un futuro que exige eficiencia y circularidad, la revolución del hidrógeno podría empezar en una tubería de aguas residuales.