Un avance científico que podría redefinir la lucha contra la contaminación por plástico y la búsqueda de energías renovables fue presentado por un equipo de investigadores coreanos: una innovadora tecnología que transforma residuos plásticos en hidrógeno limpio, utilizando únicamente la luz solar y el agua.
Este desarrollo, que promete un “doble beneficio” al abordar dos de los problemas ambientales más urgentes, fue desarrollado por el Instituto de Ciencias Básicas (IBS) y la Universidad Nacional de Seúl.
La clave de esta transformación reside en un novedoso sistema fotocatalítico. Los científicos han logrado “envolver el fotocatalizador en un polímero de hidrogel, lo que le permite flotar en el agua y mantenerse activo incluso en condiciones ambientales adversas”. Este material, descrito como una “esponja” flotante, absorbe la luz solar y convierte plásticos de uso cotidiano, como botellas de PET y vasos de PLA, en subproductos útiles como etilenglicol, ácido tereftálico y ácido láctico, mientras libera hidrógeno limpio a la atmósfera.
Hasta la fecha, la mayor parte del hidrógeno se obtiene del metano, un método que no solo consume una gran cantidad de energía, sino que también “libera importantes emisiones de gases de efecto invernadero”, según los investigadores coreanos.
Hidrógeno con la luz del sol
La producción fotocatalítica de hidrógeno, al depender de la luz solar, es una alternativa considerablemente más limpia. Para superar los desafíos de estabilidad que este método enfrentaba, el equipo del IBS implementó una estrategia que estabiliza el catalizador dentro de una red polimérica, ubicando el sitio de reacción en la interfaz entre el aire y el agua. Esta configuración permite al sistema “evitar problemas comunes como la pérdida del catalizador, la separación deficiente de gases y las reacciones inversas”.
El Dr. LEE Wanghee, investigador posdoctoral en el MIT y coautor principal del estudio, subrayó la importancia de su aplicabilidad práctica: “La clave fue diseñar una estructura que funcione no solo en teoría, sino también bajo condiciones prácticas al aire libre. Cada detalle —desde el diseño del material hasta la interfaz agua-aire— tuvo que ser optimizado para la usabilidad en la vida real.”. Los ensayos han demostrado la robustez del sistema: “permaneció estable durante más de dos meses, incluso en condiciones altamente alcalinas”. Además, lo que lo hace aún más prometedor para su implementación global, es que este sistema de catalizador flotante “también funciona en diversos entornos acuáticos del mundo real, incluyendo agua de mar y agua de la canilla”.
Las pruebas de campo, realizadas con un dispositivo de un metro cuadrado colocado al aire libre bajo luz solar natural, lograron producir hidrógeno exitosamente a partir de residuos disueltos de botellas de PET. El potencial de escala es un punto fuerte: simulaciones económicas y de ampliación indican que esta tecnología “puede expandirse a 10 o incluso 100 metros cuadrados”, lo que “ofrece un camino hacia la producción de hidrógeno rentable y sin carbono”. Este enfoque representa una solución eficiente para reducir la acumulación de plásticos y generar una fuente alternativa de energía limpia, contribuyendo a un modelo económico circular.
El impacto de esta investigación es significativo, como lo resaltó el Profesor Kim Dae-Hyeong: “Esta investigación abre un nuevo camino donde los residuos plásticos se convierten en una valiosa fuente de energía. Es un paso significativo que aborda tanto la contaminación ambiental como la demanda de energía limpia.”. Por su parte, el Profesor Hyeon Taeghwan añadió que “este trabajo es un raro ejemplo de un sistema fotocatalítico que funciona de forma fiable en el mundo real —no solo en el laboratorio. Podría convertirse en un trampolín clave hacia una sociedad impulsada por el hidrógeno y neutra en carbono.”.