Material de bajo coste allana el camino para la producción rentable de hidrógeno

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El hidrógeno es el elemento más simple y abundante del universo. Cuando está en forma de hidrógeno gaseoso, es un combustible ideal. Pero el H2 no se encuentra en depósitos naturales como el carbón o el gas natural, por lo que debe fabricarse a partir de moléculas que contengan hidrógeno.

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Por suerte, el agua (H2O) contiene hidrógeno y podemos utilizarla para producir gas de hidrógeno. Sin embargo, descomponer el agua en hidrógeno puede ser ineficaz y costoso, y el proceso de transformación, llamado electrólisis, aún debe mejorarse.

Ahora, ingenieros de la Universidad de Texas en El Paso han propuesto un material de bajo coste a base de níquel para ayudar a dividir el agua de forma más barata y eficiente. Para desarrollar el nuevo material, los investigadores se inspiraron en una suculenta del desierto conocida como nopal.

Las técnicas actuales para dividir el agua dependen en gran medida del platino como catalizador, lo que tiene sus inconvenientes. Es muy caro y su precio hace inviable su uso a gran escala. Los investigadores afirman que necesitamos un catalizador más viable económicamente para que todos los países puedan adoptar razonablemente el hidrógeno.

El equipo había estado explorando el níquel como sustituto catalítico del platino, un metal abundante en la Tierra y 1.000 veces más barato que éste. Sin embargo, el níquel no es tan rápido y eficaz a la hora de descomponer el agua en hidrógeno.

Todos los días paso por delante de la misma planta. Y empecé a relacionarla con nuestro problema de catalizadores. Lo que me llamó la atención fue lo grandes que eran las hojas y los frutos en comparación con otras plantas del desierto; la chumbera tiene una superficie extraordinaria.

Navid Attarzadeh, estudiante de doctorado en Ciencias Ambientales e Ingeniería. Fue entonces cuando el investigador tuvo una idea.

El equipo diseñó un electrocatalizador tridimensional a base de níquel con la forma de la chumbera. La mayor superficie podría dar cabida a más reacciones electroquímicas, creando más hidrógeno del que normalmente puede crear el níquel.

Los investigadores probaron la estructura a escala nanométrica, invisible al ojo humano. «Probamos repetidamente la capacidad del catalizador para dividir agua y obtuvimos buenos resultados», afirma el profesor Ramana Chintalapalle, doctor que dirigió el estudio.

Aunque se trata de un descubrimiento fundamental y hay que seguir perfeccionando el proceso, es un paso en la dirección correcta. «El gas hidrógeno puede transformar la tecnología energética de nuestro país sin generar emisiones de gases de efecto invernadero», afirma Chintalapalle. «Nuestra huella de carbono podría eliminarse; tenemos que seguir persiguiendo esto».

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Fuente: ecoinventos.com

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