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El hidr\u00f3geno verde suele explicarse como una cadena de pasos: primero se genera electricidad renovable con paneles solares o aerogeneradores, despu\u00e9s esa electricidad alimenta un electrolizador y, finalmente, el agua se separa en hidr\u00f3geno y ox\u00edgeno. Es un proceso limpio, pero no siempre simple ni eficiente, porque cada etapa puede sumar costes, equipos y p\u00e9rdidas.<\/p>\n
Un equipo del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE, en Alemania, acaba de presentar una alternativa m\u00e1s integrada. Sus investigadores desarrollaron un m\u00f3dulo capaz de producir hidr\u00f3geno directamente a partir de la luz solar, conectando c\u00e9lulas fotovoltaicas de alta eficiencia con c\u00e9lulas de electr\u00f3lisis PEM. En pruebas al aire libre, el demostrador convirti\u00f3 hasta el 31,3% de la energ\u00eda solar en energ\u00eda qu\u00edmica almacenada en hidr\u00f3geno, usando el valor calor\u00edfico superior del combustible como referencia.<\/p>\n
El avance no consiste simplemente en poner un panel solar al lado de un electrolizador. La idea es acoplar ambos sistemas de forma mucho m\u00e1s precisa. El m\u00f3dulo utiliza una matriz de lentes de Fresnel para concentrar la luz solar directa sobre c\u00e9lulas solares III-V de uni\u00f3n m\u00faltiple, un tipo de tecnolog\u00eda conocida por sus alt\u00edsimas eficiencias y su uso en aplicaciones exigentes como el sector espacial.<\/p>\n
Estas c\u00e9lulas generan un voltaje de circuito abierto superior a cuatro voltios. Ese voltaje se conecta directamente al c\u00e1todo y al \u00e1nodo de dos c\u00e9lulas de electr\u00f3lisis PEM colocadas en serie, de modo que la electricidad producida por la luz solar se usa inmediatamente para separar las mol\u00e9culas de agua. Seg\u00fan Fraunhofer ISE, esta conexi\u00f3n directa permite evitar desv\u00edos y p\u00e9rdidas asociadas a conversiones intermedias.<\/p>\n
El resultado fue validado con un demostrador peque\u00f1o, de 64 cent\u00edmetros cuadrados de \u00e1rea de lente, probado en condiciones reales al aire libre. El art\u00edculo cient\u00edfico publicado en Communications Engineering describe precisamente ese sistema: una matriz Fresnel concentra la luz sobre c\u00e9lulas fotovoltaicas con m\u00e1s de 4 V, que alimentan dos c\u00e9lulas de electr\u00f3lisis de membrana polim\u00e9rica en serie.<\/p>\n