El hidrógeno, el elemento químico más abundante del planeta, es fundamental para la composición de la materia que nos rodea, presente en aproximadamente el 75% de todo lo que existe en la Tierra. Sin embargo, este elemento rara vez se encuentra aislado, ya que suele estar combinado con otros elementos, como el oxígeno para formar agua, o el carbono en diversos compuestos orgánicos como los hidrocarburos.
El hidrógeno renovable, también llamado hidrógeno verde, es un vector energético que proviene de fuentes renovables y con cero emisiones de CO2. El uso de hidrógeno renovable, junto con los combustibles líquidos de baja huella de carbono renovables, son esenciales para la descarbonización, que genera más del 2% de las emisiones globales de CO2.
Existen diversas formas de producir hidrógeno renovable o verde. Una de las tecnologías más utilizadas es la electrólisis a partir de agua, que consiste en la separación de la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno mediante la aplicación de energía eléctrica renovable, sin embargo, este proceso es costoso debido al alto consumo de electricidad y al uso de metales raros y caros.
En un contexto global donde la descarbonización, se ha convertido en una prioridad de cara a 2050, los investigadores buscan una aleación de metales que haga esta reacción más eficiente y económica. Tradicionalmente, esta búsqueda se realiza por ensayo y error en el laboratorio, un método lento y laborioso.
Pero actualmente, se ha presentado una solución más económica y eficiente para la producción de hidrógeno verde gracias a la intervención de la inteligencia artificial (IA).
La IA y el hidrógeno verde
La búsqueda de una aleación metálica ideal para un catalizador eficiente y económico ha sido un desafío largo y tedioso para la comunidad científica, con miles de millones de combinaciones posibles, encontrar la fórmula perfecta era como buscar una aguja en un pajar, pero, un grupo de investigadores de la Universidad de Toronto ha logrado identificar la combinación más efectiva de metales asequibles para un catalizador que optimiza la producción de hidrógeno verde.
Este innovador algoritmo, creado en colaboración con científicos de la Universidad Carnegie Mellon, evaluó más de 36,000 combinaciones de óxidos metálicos a través de simulaciones virtuales. La IA identificó rápidamente las opciones más prometedoras para la producción de hidrógeno verde.
Jehad Abed, entonces doctorando en la Universidad de Toronto, validó las predicciones en laboratorio, utilizando tecnología avanzada de rayos X en Canadá y Chicago.
El resultado fue sorprendente: la aleación sugerida por la IA, compuesta por rutenio, cromo y titanio, superó las expectativas, demostrando una eficiencia y durabilidad 20 veces mayor que los catalizadores tradicionales. Esta innovación marca un avance significativo en la producción de hidrógeno verde, acercándonos a un futuro energético más sostenible.
«Lo que a una persona le llevaría años probar, la computadora puede simularlo en cuestión de días».
Si bien el programa de inteligencia artificial que desarrollaron Jehad y sus colegas es muy prometedor, el material en sí aún necesita someterse a muchas pruebas para garantizar que durará en condiciones del «mundo real».
Hidrógeno Verde: ¿El Futuro de la Energía?
El hidrógeno verde se presenta como una solución prometedora en la transición hacia energías limpias, pero ¿realmente es tan perfecto como parece?
Ventajas
- 100% Sostenible: No emite gases contaminantes ni durante su producción ni en su uso, ayudando a combatir el cambio climático.
- Almacenable: Es fácil de almacenar, lo que permite su uso en diferentes momentos y aplicaciones.
- Versátil: Puede convertirse en electricidad o combustibles sintéticos, y usarse en sectores como la movilidad, la industria, y más.
Desventajas
- Mayor coste: La producción de hidrógeno verde es costosa debido al precio de la energía renovable necesaria para generarlo.
- Alto gasto energético: Requiere más energía para producirse en comparación con otros combustibles.
- Riesgos de seguridad: Es altamente volátil e inflamable, lo que implica estrictos estándares de seguridad para evitar accidentes.
El hidrógeno verde tiene un gran potencial, pero también enfrenta desafíos importantes. Su futuro dependerá de superar estos obstáculos para convertirse en una opción viable y segura en el camino hacia un mundo más sostenible.
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