Reducir costes en cualquier ámbito de la vida es una necesidad, y en el energético aún más, un equipo de expertos de distintas instituciones dirigido por el Laboratorio Nacional de Argonne (Estados Unidos), ha creado un catalizador para fabricar hidrógeno limpio a partir del agua y que tendría un coste inferior al proceso actual, este elemento podría utilizarse en el transporte y la industria.
La electrólisis es una forma de obtener hidrógeno y oxígeno a partir del agua que existe desde hace más de 100 años. Así lo explica Di-Jia Liu quien es químico de Argonne y de la Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular de la Universidad de Chicago. Los electrolizadores de membrana de intercambio protónico son una forma más reciente de hacer electrólisis.
En este proceso se divide el agua en hidrógeno y oxígeno con mayor eficacia a temperaturas próximas a la ambiental. Además, no necesitan tanta energía, por lo que son buenos para producir hidrógeno limpio utilizando fuentes de energías renovables como la eólica y la solar, aunque ciertamente en la actualidad pueden ser intermitentes.
¿Cuál sería el coste de este nuevo catalizador para obtener hidrógeno?
En la información suministrada oficialmente podemos extraer que el electrolizador funciona con catalizadores independientes para cada uno de sus electrodos, tanto cátodo como ánodo, ambos tienen una función parecida ya que producen un elemento aunque no el mismo. En el caso del cátodo tiene la función de producir hidrógeno, por otro lado el ánodo produce oxígeno.
Un inconveniente que surge es que el catalizador del ánodo utiliza iridio que tiene un coste de aproximadamente 5.000 dólares la onza dando como consecuencia un elevado coste de producción. Para resolver este problema, los científicos crearon un nuevo catalizador que utiliza cobalto en lugar de iridio.
Este nuevo catalizador se utiliza en la parte del proceso dedicada a la producción de oxígeno y es mucho más asequible. Di-Jia Liu asegura que utilizando este catalizador más barato pueden fabricar hidrógeno de forma más eficiente y a menor coste. Esto facilita el uso de esta tecnología y la producción de hidrógeno limpio.
¿Existen otros obstáculos para la adopción generalizada de los electrolizadores PEM?
Otro de los retos a superar es la durabilidad y estabilidad de los catalizadores utilizados en el electrolizador, que pueden deteriorarse con el tiempo y reducir la eficiencia del proceso. Además, la producción de hidrógeno mediante electrólisis requiere una cantidad significativa de energía, que puede ser cara y contribuir potencialmente a las emisiones de carbono si no se genera a partir de fuentes renovables.
En general, aunque el desarrollo de un catalizador de bajo coste que utiliza cobalto es un paso importante para hacer que los electrolizadores PEM sean más prácticos y asequibles, aún quedan otros retos por resolver para hacer posible la adopción generalizada de esta tecnología. Y aquí estaremos para contarles de esos avances que harán nuestra vida más limpia y que será una realidad distinta a la que tenemos ahora mismo.
Una empresa llamada Giner Inc probó el nuevo catalizador en condiciones similares a las del electrolizador en la vida real y el resultado fue realmente bueno, además de eso el nuevo catalizador funcionó mucho mejor que los de la competencia. Para entender por qué el nuevo catalizador es tan bueno debes saber que se utilizaron máquinas especiales para tomar imágenes del catalizador en diferentes etapas de su creación. Utilizaron rayos X y microscopía electrónica para ver la disposición de los átomos en el catalizador.
También utilizaron ordenadores para simular lo que le ocurriría al catalizador cuando se utilizara en el electrolizador. Las simulaciones por ordenador también les ayudaron a averiguar cuánto duraría el catalizador y lo bien que funcionaría cuando se utilizara para fabricar hidrógeno, esperamos novedades sobre este tema que nos debe interesar a todos.
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