La edición de Agosto de 2008 de Science, la revista científica más prestigiosa del mundo, trae dos artículos que describen adelantos tecnológicos complementarios que prometen revolucionar la economía mundial, facilitando un reemplazo eficiente de los hidrocarburos por la energía solar.

Se trata de nuevas tecnologías que abaratarán enormemente tanto el almacenamiento de energía solar bajo la forma de hidrógeno (a través de la electrólisis del agua), como el proceso inverso consistente en la recombinación de ese hidrógeno con oxígeno en las llamadas celdas de combustible (o celdas de hidrógeno), para generar electricidad.

Lo logran a través del reemplazo del platino en ambos procesos por sustitutos baratos, tanto en su rol de catalizador en la electrólisis del agua como en su rol de electrodo en la celda de combustible. El platino es reemplado por compuestos que cuestan alrededor de mil veces menos, en el caso del nuevo catalizador (lo que permitirá también reducir drásticamente el costo de los convertidores catalíticos de los automóviles), y alrededor de treinta veces menos en el caso del nuevo electrodo.

Hasta ahora la energía solar ha sido una fuente de energía disponible sólo durante el día, porque su almacenamiento en baterías resulta prohibitivamente caro. Sin embargo, inspirándose en la fotosíntesis de las plantas, Daniel Nocera, profesor de Energía en el Massachusetts Institute of Technology (MIT), y el alumno de postdoctorado Matthew Kanan, descubrieron un proceso simple, barato y altamente eficiente para almacenar energía solar utilizándola para extraer hidrógeno a través de la electrólisis del agua (ruptura de sus moléculas en base a electricidad en presencia de un catalizador, lo que las divide en hidrógeno y oxígeno).

Por supuesto que la electrólisis no tiene nada de nuevo. Es un proceso que se conoce desde hace más de dos siglos, y ya el año 1836 el físico y químico inglés Michael Faraday completó su explicación científica desarrollando las leyes de la electrólisis que llevan su nombre. El problema es que el catalizador que se ha empleado hasta ahora es de platino, un metal noble que cuesta más de US$50 el gramo.

Lo que lograron Nocera y Kanan fue desarrollar un catalizador para la producción de hidrógeno cuyos electrodos incorporan cobalto y fósforo. Estos cuestan unas mil veces menos que los de platino, pese a tener un rendimiento similar, y funcionan a temperatura ambiente, con un pH neutro y con la presión atmosférica normal, lo que hace que el proceso sea muy simple.

"Este es el Nirvana del que hemos estado hablando por años", dijo Nocera, "porque ahora podemos seriamente pensar en un uso ilimitado de la energía solar, y pronto".

Su entusiasmo es compartido por numerosos científicos. En Londres, una de las autoridades en el estudio de la fotosíntesis, el profesor de bioquímica del Imperial College, James Barber, declaró que "éste es un descubrimiento cuya importancia sería imposible de exagerar, puesto que abre las puertas a la generación masiva de energía limpia, reduciendo nuestra dependencia de combustibles fósiles y aportando a la solución del problema del cambio climático".

En una sincronía muy afortunada, un equipo de científicos de Monash University (Australia), encabezados por los profesores Bjorn Winther-Jensen y Doug MacFarlane, resolvieron al mismo tiempo el problema inverso: la reconversión eficiente y barata del hidrógeno en energía eléctrica a través de pilas de combustible que utilizan un polímero como electrodo en lugar de platino.

Ese polímero utiliza una fibra sintética llamada Goretex (que es enormemente popular entre los andinistas por su excelencia en la evacuación de vapor, lo que los ayuda a mantenerse cómodos y evitar la hipotermia), revistiéndola con una capa de un plástico superconductor finísima (de apenas 0,4 micrones, es decir, unas 100 veces más delgada que un cabello humano). El mismo mecanismo que facilita la evacuación del vapor hace que el Goretex resulte ideal para "atraer" oxígeno hacia esta revolucionaria celda de combustible, facilitando su funcionamiento.

El polímero cuesta treinta veces menos que el platino, pero es igualmente efectivo y no presentó señales de degradación o deterioro durante las 1.500 horas de pruebas a las que fue sometido antes de ser presentado en público. Lo más probable es que sea utilizado muy pronto en mini-celdas de combustible para laptops y otros dispositivos electrónicos portátiles, que podrán así tener bastante más autonomía que con las baterías actuales.

Sus inventores apuestan además a que desplazará al platino por completo en los convertidores catalíticos de los vehículos motorizados tradicionales porque, a diferencia del platino, no se contamina ni se deteriora con el monóxido de carbono. También esperan que ayude al despegue de los automóviles eléctricos y al almacenamiento de electricidad producida por generadores fotovoltaicos, al dar lugar a celdas de combustible que, aparte de ser más poderosas y duraderas que las actuales baterías, son muchísimo menos costosas.