Desarrollan un proceso para producir hidrógeno verde usando grafeno y agua del mar

La producción de hidrógeno se ha convertido en una de las prioridades de los diferentes estados para reducir la dependencia del gas. Ahora un grupo de la Universidad Mcgill, Canadá, ha desarrollado un sistema para mejorar el proceso de producción de hidrógeno a partir del agua del mar y donde se utilizan componentes como el grafeno y el oxígeno.

El equipo ha estado buscando utilidades al grafeno, una lámina única de átomos de carbono con propiedades casi milagrosas: conductividad eléctrica y capacidad para soportar un peso enorme. Ahora, a estas se añade la posibilidad de poder convertirse en una herramienta para producir hidrógeno de bajo coste y usando un componente casi infinito, agua del mar.

El principal problema es que si bien el grafeno es estructuralmente sólido, esta capa de átomos no es algo con lo que puedas trabajar fácilmente. De hecho, amontonar las capas da como resultado, básicamente, la mina de un lápiz.

Buscando una manera de hacer una estructura fácil de manejar, el equipo combinó grafeno con oxígeno en una suspensión con agua para crear óxido de grafeno reducido (GO), una estructura porosa, tridimensional y conductora de electricidad. La directora del proyecto, la doctora Marta Cerruti, sugirió una modificación adicional, capas de grafeno reducido apiladas en las paredes de los poros, algo que ha tenido como resultado el poder explotar otra propiedad interesante del grafeno reducido. Crear una membrana que permite el paso del agua pero no de otras moléculas.

En la electrólisis convencional, los iones de cloruro en el agua de mar penetran en el electrodo e interactúan con el catalizador, creando iones de hipoclorito, un subproducto no deseado que envenena el catalizador. Usando imágenes de contraste de fase de rayos X, se confirmó que el cuerpo del óxido de grafeno reducido tenía la estructura correcta, con poros cerrados que encierran nanopartículas de óxido de cobalto como catalizador.

Ahora una vez desarrollado el modelo, los responsables del proyecto indican que el próximo desafío será escalar la producción para lograr una fabricación en cadena de la membrana GO.

Cuando eso se resuelva, las posibilidades de uso de la nueva tecnología se disparan y “podría usarse para otras reacciones en las que no desea la interferencia de ciertas moléculas. Todo dependerá de su imaginación”, concluye Cerruti.

vía | Phys