Con la ambición de hacer frente a los retos que plantea el hidrógeno, científicos desarrollaron un método para convertir residuos metálicos en un catalizador que produce hidrógeno a partir del agua
SHUBHANGI DUA
Un equipo de investigadores de la Facultad de Química y la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Nottingham, dirigido por Jesum Alves Fernandes, propuso reutilizar residuos metálicos para convertirlos en un catalizador eficaz en la producción de hidrógeno. Además de sostenible, este método es rentable.
El salto tecnológico presenta nuevas oportunidades para permitir el funcionamiento sostenible de vehículos de propulsión mediante el uso de combustible limpio. El hidrógeno combustible puede emplearse para generar calor en este tipo de aplicaciones.
Los investigadores afirman que el vapor de agua es el único subproducto de la combustión del hidrógeno.
Dado que la producción de hidrógeno depende convencionalmente de materias primas fósiles, esta tecnología presenta "las vías ecológicas más prometedoras para la producción de hidrógeno" mediante la electrólisis del agua.
EL ELECTROCATALIZADOR DIVIDE EL H2O EN H2 Y O2
Los científicos descubrieron que la superficie de las virutas, un subproducto de la industria del mecanizado de metales, está texturizada con diminutos escalones y surcos a escala nanométrica.
"Estas texturas pueden anclar átomos de platino o cobalto, dando lugar a un eficiente electrocatalizador capaz de dividir el agua en hidrógeno y oxígeno", explicaron.
Normalmente, el proceso de electrólisis del agua para la producción de hidrógeno depende del platino, que es un metal raro y caro.
El limitado suministro mundial de tan preciado metal hace insostenible el método tradicional, lo que hace inminente la necesidad de una alternativa.
Ahora, los residuos metálicos se han convertido en un material electrocatalizador rentable y abundante, que hace más viable y escalable la producción de hidrógeno.
LLUVIA DE ÁTOMOS DE PLATINO SOBRE UNA SUPERFICIE
Se utilizó magnetrón para depositar átomos de platino en la superficie de las virutas de desechos metálicos. Este proceso crea una "lluvia" de átomos de platino en la superficie que luego se ensamblan en nanopartículas y encajan perfectamente en las pequeñas ranuras de la superficie.
Madasamy Thangamuthu, investigador postdoctoral de la Universidad de Nottingham responsable del análisis de la estructura y la actividad electrocatalítica de los nuevos materiales, dijo: "Es notable que podamos producir hidrógeno a partir de agua utilizando sólo una décima parte de la cantidad de carga de platino en comparación con los catalizadores comerciales de última generación".
Los investigadores esparcieron sólo 28 microgramos del metal precioso en 1 cm² de la viruta. Idearon con éxito un electrolizador a escala de laboratorio. Thangamuthu afirmó que el electrolizador "funciona con una eficiencia del 100 por ciento y produce 0,5 litros de gas hidrógeno por minuto a partir de una sola viruta".
Los investigadores están colaborando con AqSorption Ltd, una empresa con sede en Nottingham que se especializa en diseño y fabricación de electrolizadores, para ampliar su tecnología.
El profesor Andrei Khlobystov, de la Facultad de Química de la Universidad de Nottingham, afirmó que los electrocatalizadores fabricados a partir de virutas tienen el potencial de tener un gran impacto en la economía.
La tecnología única que implica el crecimiento átomo por átomo de partículas de platino en superficies nanotexturizadas resolvió dos desafíos importantes.
"En primer lugar, permite la producción de hidrógeno verde utilizando la menor cantidad posible de metales preciosos y, en segundo lugar, recicla los desechos metálicos de la industria aeroespacial, todo en un solo proceso", completó Khlobystov.
