Tecnología verde en catalizadores baratos para consolidar el coche de hidrógeno

  • Una forma mucho más barata y sostenible de crear el hidrógeno necesario para propulsar automóviles, a base de catalizadores de hierro y niquel, ha sido diseñada en Australia.

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Los científicos de UNSW Sydney, la Universidad Griffith y la Universidad Tecnológica de Swinburne demostraron que la captura de hidrógeno al separarlo del oxígeno en el agua se puede lograr mediante el uso de metales de bajo costo como el hierro y el níquel como catalizadores, lo que acelera esta reacción química requiriendo además menos energía. Sus resultados se publican en Nature Communications.

El hierro y el níquel, que se encuentran en abundancia en la Tierra, reemplazarían a los metales preciosos rutenio, platino e iridio que hasta ahora se consideran catalizadores de referencia en el proceso de "división del agua".

Tecnología verde en catalizadores baratos para consolidar el coche de hidrógeno

El profesor de la Escuela de Química de la UNSW, Chuan Zhao, dice que al dividir el agua, dos electrodos aplican una carga eléctrica al agua que permite que el hidrógeno se separe del oxígeno y se use como energía en una pila de combustible.

"Lo que hacemos es recubrir los electrodos con nuestro catalizador para reducir el consumo de energía", dice. "En este catalizador hay una pequeña interfaz a nanoescala donde el hierro y el níquel se encuentran a nivel atómico, lo que se convierte en un sitio activo para dividir el agua. Aquí es donde el hidrógeno puede separarse del oxígeno y capturarse como combustible, y el oxígeno puede ser lanzado como un desecho ecológico ".

En 2015, el equipo del profesor Zhao inventó un electrodo de níquel-hierro para la generación de oxígeno con una eficiencia récord. Sin embargo, el profesor Zhao dice que, por sí solos, el hierro y el níquel no son buenos catalizadores para la generación de hidrógeno, pero donde se unen a nanoescala es "donde ocurre la magia".

"La interfaz a nanoescala cambia fundamentalmente la propiedad de estos materiales", dice. "Nuestros resultados muestran que el catalizador de níquel-hierro puede ser tan activo como el platino para la generación de hidrógeno.

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"Un beneficio adicional es que nuestro electrodo de níquel-hierro puede catalizar tanto la generación de hidrógeno como de oxígeno, por lo que no solo podríamos reducir los costos de producción utilizando elementos abundantes en la Tierra, sino también los costos de fabricar un catalizador en lugar de dos".

El profesor Zhao dice que si la tecnología de división del agua se desarrolla aún más, algún día podría haber estaciones de repostaje de hidrógeno muy parecidas a las estaciones de servicio hoy en día, donde podría repostra un coche de pila de combustible de hidrógeno con gas de hidrógeno producido por esta reacción de división de agua. El reabastecimiento de combustible podría realizarse en cuestión de minutos en comparación con las horas en el caso de los autos eléctricos que funcionan con baterías de litio.

"Esperamos que nuestra investigación pueda ser utilizada por estaciones como estas para producir su propio hidrógeno utilizando fuentes sostenibles como el agua, la energía solar y estos catalizadores de bajo costo pero eficientes", dijo en un comunicado.

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