Ciencia de los Materiales
Nuevo catalizador de gran eficiencia y bajo costo para obtener hidrógeno
El hidrógeno podría ser un combustible ideal: Tanto si se le emplea para generar electricidad en una célula de combustible como si se le quema para producir calor, el único subproducto es agua; no hay dióxido de carbono, un gas que actualmente causa muchos problemas climáticos.
Como la gasolina, el hidrógeno podría también ser empleado para almacenar energía.
El hidrógeno se obtiene habitualmente descomponiendo agua mediante electricidad. Pero aunque el suministro de agua es esencialmente ilimitado, al poder recurrir a la del mar, hay sin embargo un obstáculo serio que ha estado entorpeciendo los esfuerzos para avanzar hacia esa tan deseada “economía del hidrógeno”: la necesidad de usar platino u otros metales nobles caros en los dispositivos que descomponen el agua.
Por tanto, todo intento de hacer realidad la economía del hidrógeno debe ser capaz de adoptar alternativas baratas al platino y otros metales nobles.
El equipo de Song Jin, Miguel Cabán Acevedo y Michael Stone, de la Universidad de Wisconsin-Madison en Estados Unidos, puede haber abierto un camino practicable hacia esa meta, al dar con un catalizador que permite obtener hidrógeno con eficiencia pero que contiene fósforo y azufre, ambos elementos comunes, y cobalto, un metal que es mil veces más barato que el platino.
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Bañado en luz solar simulada, esta célula de fotoelectrólisis en el laboratorio de Song Jin descompone agua en hidrógeno y oxígeno usando un catalizador hecho de elementos muchísimo más baratos y comunes que el platino: cobalto, fósforo y azufre. (Foto: David Tenenbaum/University of Wisconsin-Madison)
Los catalizadores reducen la energía necesaria para iniciar una reacción química. El nuevo catalizador es casi tan eficiente como el platino y, hasta donde sabe el equipo de investigación, muestra el más alto rendimiento de catalización entre los catalizadores de metales no nobles de los que se tiene conocimiento.
El nuevo catalizador puede también funcionar con la energía de la luz solar. El equipo de investigación ha demostrado el funcionamiento de un prototipo usando este catalizador y energía solar para impulsar la generación de hidrógeno. El dispositivo tiene la mejor eficiencia conocida para sistemas que dependen solo de catalizadores y materiales baratos para usar de manera tan directa la luz solar en la obtención de hidrógeno.
