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Lunes, 23 mayo 2016
Nanotecnología

Nanocatalizadores para energías limpias

El doctor Francisco Javier Rodríguez Varela y estudiantes del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (Cinvestav-IPN), Unidad Saltillo, en México, desarrollan nanocatalizadores económicos para la generación de energía en sistemas alternativos de bajo impacto ambiental, empleando sistemas electroquímicos.

 

Actualmente, en el Laboratorio de Sistemas Alternativos de Energía (Lasae) del Cinvestav Saltillo se investiga acerca de celdas de combustible, las más conocidas son aquellas que funcionan con hidrógeno. Las celdas de combustible son dispositivos de bajo impacto ambiental, ya que por su alta eficiencia de conversión de energía tienen una nula o muy baja emisión de gases de efecto invernadero.

 

“Se trata de generar nanocatalizadores novedosos. El principal material que se usa para este tipo de aplicaciones es el platino, elemento caro y poco abundante, en lo que estamos innovando es en el desarrollo de materiales que contengan otros elementos, otros catalizadores de bajo costo”, explicó el doctor Rodríguez Varela, investigador del Grupo de Sustentabilidad de los Recursos Naturales y Energía del Cinvestav Saltillo.

 

El uso de nanocatalizadores es fundamental para generar energía eléctrica. En el Lasae se desarrollan nanocatalizadores a base de platino (Pt) pero que contienen 50 por ciento de óxidos de metal —más baratos que el platino— y mantienen una alta actividad catalítica en las reacciones de celdas de combustible.

 

Estos materiales son significativamente más económicos que los fabricados 100 por ciento de platino. De la misma forma, según información técnica del proyecto, se han obtenido aleaciones que contienen rutenio (Ru), estaño (Sn) o molibdeno (Mo) con alta actividad catalítica.

 

De acuerdo con el doctor Rodríguez Varela, los sistemas de celdas de combustible tienen aplicación en un sinnúmero de sectores, con la gran ventaja que las celdas de hidrógeno son sistemas limpios, no contaminan y no producen gases de efecto invernadero.

 

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Imagen de alta resolución del nanocatalizador. (Foto: CONACYT)

 

“Puede aplicarse en el sector doméstico, con sistemas para una residencia; en el transporte público, con el desarrollo de vehículos impulsados con hidrógeno y ese hidrogeno se usa como combustible utilizando una celda electroquímica; diversas aplicaciones en la industria, incluyendo en dispositivos electrónicos portátiles o como sistemas de respaldo en sitios donde no hay red eléctrica”.

 

La investigación busca cumplir la normatividad que indica el Departamento de Energía de Estados Unidos, ya que es la principal agencia a nivel mundial que va indicando las necesidades de sistemas alternativos de energía y tiene los parámetros más exigentes a nivel mundial, incluso otras agencias de energía europeas y/o asiáticas replican sus normas.

 

“Buscamos que estos nanocatalizadores sean estables electroquímica y químicamente, los desarrollados hasta ahora han demostrado que sí lo son. Al evaluar su actividad catalítica, el siguiente paso será reducir más la cantidad de platino, de acuerdo con los indicadores del Departamento de Energía de Estados Unidos, y la siguiente etapa será caracterizarlos en celdas de combustible para escalarlos a sistemas de mayor capacidad que prototipos de laboratorio”, finalizó el doctor Rodríguez Varela, quien agregó que dicha investigación ha tenido mucho apoyo por parte del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), no solamente por la generación y aprobación de proyectos sino también por la participación de estudiantes de todos los niveles, ya que pueden tener acceso a becas. (Fuente: CONACYT/DICYT)

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