Este nuevo material duplica la eficiencia del hidrógeno verde
Un equipo coreano ha desarrollado un nuevo óxido de hierro que actúa como una eficiente esponja de oxígeno. El material duplica la eficiencia en la conversión termoquímica de agua en hidrógeno. Este avance abre la puerta a una producción más barata y sostenible usando calor solar o industrial.
La producción de hidrógeno verde ha dado un paso importante gracias a un nuevo avance en el campo de los materiales catalíticos. Un equipo de investigadores de la Universidad Nacional de Seúl y la Universidad POSTECH ha desarrollado un avanzado óxido de hierro con una estructura optimizada que actúa como una “esponja de oxígeno”, duplicando la eficiencia de conversión en procesos termoquímicos. A diferencia de los óxidos convencionales, que requieren temperaturas extremadamente altas para liberar oxígeno, este nuevo material basado en ferrita de níquel pobre en hierro consigue una capacidad de absorción y liberación mucho mayor incluso a temperaturas más bajas.
Este avance se apoya en un mecanismo de transformación de fase diferente al usado hasta ahora, lo que permite mejorar notablemente la producción de hidrógeno por gramo de catalizador empleado. Concretamente, el nuevo óxido logró una eficiencia de conversión de agua a hidrógeno del 0,528%, más del doble respecto al 0,250% de los mejores materiales anteriores. Este rendimiento superior marca una diferencia clave para hacer viable a escala comercial la producción de hidrógeno a partir de fuentes térmicas como el calor solar o el calor residual industrial.
Además del desarrollo de un nuevo catalizador de alta eficiencia, el estudio también desvela los mecanismos atómicos detrás de este rendimiento excepcional. Combinando técnicas experimentales con simulaciones computacionales, los científicos identificaron por primera vez los “sitios activos estructurales” responsables de la producción de hidrógeno en los óxidos de hierro. Descubrieron que la interacción cíclica entre dos tipos distintos de sitios de hierro está directamente vinculada al rendimiento en la producción de hidrógeno.
Este descubrimiento no solo propone una vía más económica y sostenible para generar hidrógeno utilizando materiales abundantes como el hierro, sino que también abre la puerta a tecnologías que aprovechen fuentes de calor limpias y gratuitas. Los investigadores destacan el valor del enfoque multidisciplinar, que une ciencia experimental y modelado teórico para sentar las bases del diseño de futuros catalizadores aún más eficientes.
Fuente | Sciencedirect
