DESARROLLO DE UN PROTOTIPO PARA LA PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO VERDE MEDIANTE ENERGÍA FOTOVOLTAICA

Abstract

El uso de combustibles fósiles causa alrededor del 86 % de las emisiones de dióxido de carbono en la producción energética. Por ello, desarrollar fuentes alternativas es prioritario, reconociendo el potencial energético regional y optimizando sistemas desde la ingeniería.

Esta investigación tiene como objetivo principal desarrollar un prototipo para generar hidrógeno verde mediante energía fotovoltaica, evaluando su viabilidad y contribución a la transición energética. Se adoptó un enfoque cuantitativo aplicado, abarcando el diseño, construcción y validación del prototipo a través de un protocolo de pruebas experimentales.

Los resultados indicaron que la mayor eficiencia del sistema se logró con una concentración de KOH del 25 % en un ambiente soleado, alcanzando un 67 %. En contraste, la menor eficiencia se observó con una concentración del 25 % utilizando alimentación por batería, registrando un 38 %.

Se concluye que múltiples variables condicionan el rendimiento del sistema en la producción de hidrógeno verde. Para optimizar la celda de electrólisis, es vital mitigar pérdidas energéticas, en especial las relacionadas con el material de los electrodos y la concentración de hidróxido de potasio en el electrolito. Una baja concentración limita la conductividad eléctrica, mientras que un exceso de KOH aumenta la viscosidad, afectando el proceso. Además, las burbujas acumuladas en las placas actúan como aislante, reduciendo el área de reacción. Finalmente, durante la evaluación se comprobó que la máxima producción de hidrógeno coincidió directamente con los picos de potencia del panel solar, ya sea con batería o bajo condiciones ambientales óptimas, alineándose perfectamente con los fundamentos teóricos que rigen el proceso de producción de hidrógeno.