Nanoburbujas de hidrógeno: por qué son importantes en una botella de agua hidrogenada

Cuando ponemos en marcha una botella de agua hidrogenada es habitual ver pequeñas burbujas aparecer durante la electrólisis. Es fácil pensar que cuantas más burbujas vemos, más hidrógeno contiene el agua.

Pero no necesariamente.

Generar hidrógeno molecular (H₂) mediante electrólisis es relativamente sencillo. Lo difícil es conseguir que una cantidad elevada de ese hidrógeno permanezca en el agua en lugar de escapar rápidamente en forma de gas.

Y aquí entran en juego el diseño de la botella, la presión generada durante el ciclo, la eficiencia de la electrólisis y algo que cada vez aparece con más frecuencia en los sistemas avanzados: las nanoburbujas de hidrógeno. 

Qué son las nanoburbujas de hidrógeno

Cuando se genera un gas dentro del agua pueden formarse burbujas de tamaños muy diferentes.

Las que vemos a simple vista son relativamente grandes. Suben hacia la superficie y, cuando llegan a ella, el gas termina escapando a la atmósfera.

Pero también pueden existir burbujas muchísimo más pequeñas.

De forma simplificada podemos imaginar:

burbuja visible → microburbuja → nanoburbuja

La norma internacional ISO 20480-1 utiliza el término ultrafine bubble para las burbujas con un diámetro inferior a 1 micrómetro (1.000 nanómetros).

Por tanto, cuando hablamos de nanoburbujas de unas pocas decenas o cientos de nanómetros estamos hablando de estructuras que no podemos distinguir a simple vista.

Y su comportamiento dentro de un líquido es muy diferente al de las grandes burbujas que observamos durante la electrólisis.

El verdadero reto no es generar H₂, sino mantenerlo en el agua

El hidrógeno molecular es un gas muy ligero y tiene poca solubilidad en el agua. Además, una vez generado, tiende a escapar con facilidad.

En condiciones normales, a presión atmosférica y temperatura ambiente, el agua puede mantener disueltos aproximadamente 1,6 ppm de hidrógeno cuando alcanza el equilibrio.

Entonces surge una pregunta lógica:

Si ese límite ronda los 1,6 ppm, ¿cómo pueden algunas botellas declarar concentraciones de 5, 6 ppm o incluso más?

Porque dentro de una botella de agua hidrogenada las condiciones durante la electrólisis no son las mismas que en un vaso de agua abierto.

Mientras funciona el generador, se está produciendo hidrógeno continuamente. Si el recipiente está cerrado, puede aumentar la presión en su interior y favorecer que una mayor cantidad de H₂ permanezca temporalmente en el agua.

Además, parte de ese hidrógeno puede formar nanoburbujas, burbujas tan pequeñas que se comportan de manera muy diferente a las burbujas que vemos subir y desaparecer en la superficie.

Esto permite alcanzar lo que se denomina una situación de sobresaturación: durante un tiempo, el agua puede contener más hidrógeno del que mantendría normalmente en equilibrio a presión atmosférica.

Por eso, para conseguir concentraciones de varios ppm no basta con producir mucho hidrógeno. Hay que conseguir que permanezca dentro del agua. Y ahí entran en juego conjuntamente la presión, el diseño del sistema y la formación de nanoburbujas.

Por qué esto importa para el agua hidrogenada

Esa estabilidad es exactamente lo que se necesita para que una botella de agua hidrogenada mantenga una concentración alta el mayor tiempo posible. El hidrógeno que queda "atrapado" dentro de estas nanoburbujas no se comporta como el hidrógeno disuelto libremente en el agua: se libera de forma más gradual, actuando casi como un depósito de reserva de gas dentro del propio líquido.

Esto tiene dos implicaciones prácticas:

• Mayor concentración medible en el momento del consumo. Parte del hidrógeno que un método de medición rápido detecta en el agua procede precisamente de estas nanoburbujas, no solo del gas disuelto molecularmente.
• Menor pérdida de concentración con el paso de los minutos. Al tratarse de un gas parcialmente "contenido" en estructuras estables, la caída de concentración típica del hidrógeno disuelto (que se evapora con rapidez, sobre todo si la botella se abre o se agita) se ralentiza.

Dicho de otra forma: dos generadores pueden producir la misma cantidad total de hidrógeno durante la electrólisis, pero si uno de ellos genera una mayor densidad de nanoburbujas estables, el agua resultante mantendrá una concentración más alta y más constante hasta el momento en que la bebes.

La importancia de una tecnología pensada para esto

No todos los generadores de agua hidrogenada están diseñados para maximizar esta densidad de nanoburbujas: depende del diseño de la cámara de electrólisis, de la membrana utilizada y del control de presión durante el proceso. Es una diferencia técnica que no siempre aparece en la ficha de producto, pero que explica en buena parte por qué la concentración certificada (medida por cromatografía de gases en laboratorios independientes como H2 Analytics) varía tanto entre marcas que, sobre el papel, parecen ofrecer especificaciones similares.

Maquina de agua hidrogenada UVEPEM incorpora precisamente esta tecnología de generación con nanoburbujas de hidrógeno, diseñada para maximizar tanto la concentración inicial como su estabilidad en el tiempo, dentro de un rango de 10-100 nm. Es uno de los factores que respalda su concentración certificada de 6.61 PPM, un valor verificado de forma independiente y no solo declarado por el fabricante.

En resumen

Las nanoburbujas ayudan a entender uno de los retos fundamentales de una botella de agua hidrogenada: no basta con producir H₂; hay que conseguir incorporarlo y mantenerlo en el agua.

La electrólisis puede crear condiciones de sobresaturación en las que encontramos tanto hidrógeno molecular disuelto como H₂ asociado a nanoburbujas.

Pero las nanoburbujas son solamente una parte de la ecuación.

Presión, temperatura, materiales, tecnología PEM, diseño de la celda, duración del ciclo y tamaño de las burbujas trabajan conjuntamente.

Por eso, a la hora de comparar generadores, la pregunta definitiva no debería ser simplemente:

¿produce nanoburbujas?

Sino:

¿cuánto hidrógeno hay realmente en el agua cuando termina el ciclo y cómo se ha medido?

Las nanoburbujas son un factor importante, pero no el único. También conviene fijarse en la tecnología PEM/SPE, la membrana, los electrodos, la presión, los materiales, el volumen de agua y, sobre todo, en si la concentración anunciada ha sido verificada de forma independiente.

Si quieres ver qué factores merece la pena revisar antes de comprar una botella de agua hidrogenada, puedes leer nuestra guía para elegir un generador de agua hidrogenada.