A día de hoy, el método más común para obtener hidrógeno verde a partir de agua es la electrólisis, un proceso químico en el que se separan las moléculas de hidrógeno y oxígeno usando electricidad. Sin embargo, los electrolizadores utilizados para llevarlo a cabo suelen emplear materiales costosos y escasos como el platino o el iridio.
Un nuevo compuesto formado por varios elementos más asequibles y abundantes podría abaratar los electrolizadores, simplificando la producción de hidrógeno sostenible. Este avanzado material ha sido desarrollado por un equipo de la Universidad de Twente (Países Bajos) liderado por el investigador Chris Baeumer.
«Actualmente, los electrolizadores más eficientes contienen platino e iridio, que son necesarios para los electrodos en los que se produce el gas hidrógeno y oxígeno a partir del agua. Sin embargo, el platino y especialmente el iridio son demasiado escasos. Por eso buscamos constantemente materiales para los electrodos hechos de recursos más abundantes que también puedan usarse como electrocatalizadores eficientes y estables».
Este avance es el resultado de la combinación de cinco metales de transición que, de forma individual, solo resultan moderadamente activos cuando se emplean como catalizadores. Por contra, la actividad combinada supera a los compuestos individuales por un factor de hasta 680, lo que supuso toda una sorpresa para el grupo de científicos.
El nuevo material todavía debe probarse a escala industrial
«Esperábamos que mejorara la estabilidad en comparación con los compuestos tradicionales, pero cuando comenzamos a probar pronto resultó que la actividad también era mucho mayor. En colaboración con nuestros socios de Karlsruhe (Alemania) y Berkeley (Estados Unidos), descubrimos que los metales de transición individuales pueden ‘ayudarse’ entre sí para hacer que el material combinado sea mejor que la suma de sus partes en un efecto de sinergia».
A pesar de lo prometedor de esta solución, la combinación de estos cinco metales de transición es compleja, por lo que su llegada al mercado no tendrá lugar a corto plazo. Además, la actividad del nuevo material solo se ha testado en laboratorio.
«Estamos comparando un compuesto recién descubierto con materiales optimizados para la producción a gran escala, lo que significa que nuestro nuevo material aún debe probarse a escala industrial. Sin embargo, con algunos ajustes y más investigación, esta combinación de metales de transición tiene el potencial para superar las alternativas disponibles actualmente», afirma el postdoctorado Shu Ni, quien lidera estos desarrollos para la optimización de materiales.
Fuente | ACS Nano
