Un equipo chileno de investigadores ha desarrollado un sistema para producir hidrógeno verde a escala residencial utilizando módulos fotovoltaicos desechados, para lo cual propone una solución que combina generación energética distribuida y principios de economía circular. El trabajo, titulado “Green hydrogen production using discarded photovoltaic panels for domestic application”, se publicará en junio en Energy Conversion and Management.
El estudio plantea el aprovechamiento de paneles solares desechados que aún conservan entre el 80% y el 90% de su capacidad mediante su acoplamiento directo a un electrolizador de membrana de intercambio de protones (PEM). A diferencia de los sistemas convencionales, que requieren electrónica de potencia (como inversores o seguidores del punto de máxima potencia), la propuesta se basa en una reconfiguración interna del módulo fotovoltaico para adaptar su curva corriente-tensión a las necesidades del electrolizador, lo que elimina la necesidad de equipos adicionales y reduciendo la complejidad del sistema.
La solución consiste en modificar la arquitectura eléctrica del panel conectando subconjuntos de células en paralelo, lo que permite un acoplamiento más eficiente con el electrolizador. Según los investigadores, este enfoque logra un rendimiento energético anual equivalente al 88% del que se obtendría con sistemas optimizados mediante electrónica de potencia, manteniendo la simplicidad operativa, un aspecto clave para aplicaciones residenciales.
Los resultados experimentales, validados en condiciones reales, muestran una producción diaria de hidrógeno de aproximadamente 345 litros, superando ampliamente el umbral estimado para cubrir necesidades domésticas básicas como cocina o calefacción (alrededor de 120 litros diarios). La eficiencia solar-a-hidrógeno del sistema se sitúa en torno al 7%, y captura más del 70% del potencial teórico máximo en configuraciones simplificadas.
Desde el punto de vista económico, el sistema alcanza un coste nivelado del hidrógeno de unos 5,8 dólares por kilogramo (aproximadamente 5,3 €/kg), lo que supone una reducción del 18% respecto a configuraciones de referencia más complejas. Esta mejora se atribuye principalmente a la eliminación de componentes electrónicos adicionales y al uso de módulos reutilizados.
El estudio destaca además el potencial de esta solución para abordar simultáneamente dos retos clave: la gestión del creciente volumen de residuos fotovoltaicos y la reducción del coste del hidrógeno verde. En este sentido, la reutilización de paneles permite extender su vida útil y reducir la presión sobre las cadenas de suministro de materias primas.
No obstante, los autores señalan que el sistema presenta limitaciones inherentes, como una menor eficiencia frente a configuraciones con control electrónico avanzado y la dependencia de la variabilidad de la irradiación solar. Aun así, consideran que la simplicidad, el bajo coste y la facilidad de integración lo convierten en una opción viable para aplicaciones descentralizadas.
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