Nuevo catalizador da a conocer el poder del agua para la generación de hidrógeno verde

Un equipo de científicos europeos ha diseñado un nuevo prototipo de catalizador con materiales alternativos a los convencionales, que permite producir hidrógeno verde de manera sostenible a través de la descomposición de los elementos del agua.

La investigación, publicada en la revista ‘Science’, fue liderada por el Instituto de Ciencias Fotónicas (IFCO) en Castelldefels, Barcelona, y representa un avance significativo en la generación de hidrógeno sin huella de carbono.

El hidrógeno es un vector energético y químico prometedor para la descarbonización, ya que, a diferencia de los combustibles convencionales, su uso como combustible no genera dióxido de carbono.

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Actualmente, la mayor parte del hidrógeno producido proviene del metano, un combustible fósil, lo que conlleva emisiones de dióxido de carbono durante su producción.

En este contexto, es necesario encontrar alternativas escalables para producir hidrógeno, y una de ellas es la electrólisis del agua, que puede generar hidrógeno verde sin emisiones.

La electrólisis consiste en descomponer el agua (H2O) en oxígeno (O2) e hidrógeno (H2) mediante una corriente eléctrica continua.

Este proceso requiere catalizadores para acelerar las reacciones de división y recombinación del agua en hidrógeno y oxígeno, respectivamente, ya que de otro modo serían ineficientes.

Desde su descubrimiento a finales del siglo XVIII, la electrólisis del agua ha evolucionado en diversas tecnologías, siendo una de las más prometedoras la membrana de intercambio de protones (PEM, por sus siglas en inglés), que puede producir hidrógeno verde con altas tasas de eficiencia energética.

Hasta ahora, la electrólisis del agua, especialmente la PEM, ha dependido de catalizadores basados en elementos escasos y raros, como el platino y el iridio.

Buscando soluciones, este equipo de científicos ha logrado un avance significativo al desarrollar una nueva forma de conferir actividad y estabilidad a un catalizador sin iridio, aprovechando propiedades del agua hasta ahora inexploradas.

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El nuevo catalizador consigue, por primera vez, estabilidad en la electrólisis del agua mediante PEM en condiciones industriales sin usar iridio.

Además, han superado el reto de la acidez, característica de estos procesos, utilizando una estrategia basada en el cobalto, un material abundante y económico.

Aunque el tiempo de estabilidad aún no alcanza los niveles de los PEM industriales actuales, este nuevo catalizador representa un gran avance hacia la independencia del iridio y otros elementos similares, y maximiza el aprovechamiento de las propiedades del agua.

Convencidos del potencial de este descubrimiento, el equipo de investigadores ya ha solicitado una patente, con el objetivo de expandir su uso a niveles de producción industrial.