Una nueva tecnología desarrollada por científicos en Australia transforma metales contaminantes presentes en aguas residuales en catalizadores eficientes para generar hidrógeno verde, abriendo un camino hacia una energía más limpia y una gestión sostenible del agua.
Un equipo de científicos en Australia ha desarrollado un método pionero que podría cambiar radicalmente tanto la gestión de aguas residuales como la producción de hidrógeno verde, una de las fuentes de energía más limpias disponibles. A partir de una tecnología experimental basada en electrodos especiales, los investigadores lograron transformar metales contaminantes disueltos en el agua en catalizadores altamente eficientes para la electrólisis, sin necesidad de utilizar agua potable.
La investigación, liderada por un grupo de la Universidad RMIT y en colaboración con otras instituciones científicas del país, representa un paso significativo hacia una producción energética más sostenible. El nuevo proceso se sustenta en la reutilización de metales como el platino, el cromo y el níquel presentes en aguas residuales industriales. Estos elementos, tradicionalmente considerados un obstáculo, se convierten aquí en aliados estratégicos en la generación de hidrógeno limpio.
Catalizadores que nacen del desperdicio
La clave de la innovación radica en un tipo de electrodo recubierto con una superficie de carbono porosa que actúa como imán para los metales presentes en el agua. Una vez adheridos a la superficie, estos metales funcionan como catalizadores que facilitan la separación de las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno mediante una reacción electroquímica. El hidrógeno generado puede ser almacenado y utilizado como fuente energética limpia, mientras que el oxígeno puede ser reintroducido en las plantas de tratamiento para mejorar sus procesos y reducir el contenido orgánico de las aguas.
El uso de carbono obtenido a partir de residuos agrícolas en la fabricación de los electrodos añade una capa adicional de sostenibilidad, alineándose con principios de economía circular y disminuyendo los costos asociados al proceso.
Ensayos prolongados y resultados consistentes
El sistema fue evaluado durante pruebas de laboratorio que simularon condiciones reales de plantas de tratamiento, utilizando aguas residuales previamente filtradas para remover sólidos y nutrientes. Durante 18 días consecutivos, el sistema mantuvo un rendimiento estable, demostrando que la electrólisis con este tipo de catalizadores puede mantenerse en el tiempo sin pérdida de eficiencia.
El proceso funciona a través de un diseño simple: dos electrodos, conectados a una fuente de energía renovable, se sumergen en el líquido residual. A medida que la corriente circula, en el cátodo se libera gas hidrógeno y en el ánodo, oxígeno. Ambos productos pueden ser recolectados y aprovechados, aumentando el valor agregado de un residuo previamente descartado.
Un enfoque replicable y adaptable
El equipo de investigación subraya que esta plataforma tecnológica podría ser adaptada para trabajar con otras fuentes de agua difíciles, como el agua de mar. Asimismo, forma parte de una línea de trabajo más amplia centrada en convertir desechos en recursos útiles, que incluye iniciativas como la eliminación de microplásticos con imanes y sistemas alternativos de electrólisis en ambientes no convencionales.
El profesor Nasir Mahmood, uno de los líderes del proyecto, destacó que el catalizador generado no se consume durante el proceso, lo que permite su uso prolongado y eficiente. Según explicó, “los metales interactúan con los compuestos presentes en las aguas residuales, facilitando las reacciones necesarias para descomponer el agua en sus componentes básicos”.
Por su parte, la profesora Nicky Eshtiaghi, también integrante del equipo, remarcó el interés en escalar esta tecnología y establecer colaboraciones con empresas y organismos dedicados a la gestión de residuos y recursos hídricos. “Queremos trabajar con socios industriales para validar este proceso en distintos tipos de aguas residuales y avanzar hacia su implementación comercial global”, afirmó.
Proyección e impacto a largo plazo
Más allá del éxito en condiciones de laboratorio, los investigadores reconocen que el siguiente desafío es adaptar el sistema a una mayor variedad de aguas residuales, evaluando su eficacia en entornos diversos. Esta fase de validación será crucial para llevar la tecnología a una escala industrial.
La implementación de este método podría redefinir la forma en que se gestionan las aguas residuales y se produce hidrógeno verde, disminuyendo el consumo de agua potable, reduciendo la contaminación y generando valor a partir de residuos considerados hasta ahora como pasivos ambientales.
La investigación ha sido publicada en la revista ACS Electrochemistry y refuerza el vínculo entre innovación tecnológica, sostenibilidad ambiental y eficiencia energética, sentando las bases para una nueva era en la transición hacia energías limpias.
