En el corazón de la transición energética, investigadores surcoreanos han logrado un doble impacto: producir hidrógeno puro a partir de amoníaco y reciclar paneles solares fuera de servicio. El proceso, desarrollado por el equipo del profesor Jong-Beom Baek en la UNIST, aprovecha la energía mecánica para descomponer amoníaco con silicio reciclado, generando hidrógeno y nitruro de silicio.
De paneles solares usados a producción limpia de H₂
El método utiliza silicio extraído de paneles solares al final de su vida útil y lo combina con gas amoníaco en un molino de bolas, donde la fricción activa la reacción. A diferencia de los procesos tradicionales que exigen temperaturas superiores a 400 °C y múltiples etapas de separación, este enfoque opera a 50 °C sin necesidad de purificación posterior, generando hidrógeno con una pureza del 100%.
Aplicaciones del Si₃N₄ en baterías recargables
El nitruro de silicio resultante de la reacción es un subproducto estable y también, un material con alta demanda en la industria de baterías. Ensayos con celdas de ion-litio mostraron capacidades superiores a los 390 mAh/g y una retención del 80% tras mil ciclos de uso, abriendo una oportunidad para su integración en sistemas de almacenamiento energético de largo plazo.
Según el análisis económico presentado por los investigadores, si se consideran los ingresos por la venta del Si₃N₄, el costo neto de producción de hidrógeno puede ser negativo, rondando los -7 USD por kilogramo. Esto convierte al proceso en una alternativa limpia y además, financieramente viable, alineándose con las metas globales de descarbonización.
Perspectivas para la economía circular del hidrógeno
El uso de amoníaco como vector energético ya es explorado por países como Japón y Corea del Sur. Sin embargo, liberar H₂ de forma eficiente a baja temperatura ha sido un obstáculo técnico. Este nuevo enfoque simplifica el proceso y propone una solución escalable para gestionar residuos solares, producir hidrógeno verde y generar materiales para baterías.
La investigación ha sido publicada en la revista Journal of the American Chemical Society, destacando una posible vía para transformar residuos en recursos energéticos esenciales del futuro.
Fuente: Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan
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