Los vehículos que consumen hidrógeno podrían convertirse pronto en la norma mundial

Alrededor de mil millones de coches y camiones se mueven por las carreteras del mundo. Solo unos pocos funcionan con hidrógeno. Esto podría cambiar después de un gran avance logrado por investigadores de la Universidad de Copenhague. ¿El avance? Un nuevo catalizador que puede ser utilizado para producir vehículos más baratos y mucho más sostenibles impulsados por hidrógeno.

Los vehículos de hidrógeno son una rareza. Esto se debe en parte a que dependen de una gran cantidad de platino que sirve de catalizador en sus celdas de combustible, unos 50 gramos. Típicamente, los vehículos normales solo necesitan unos cinco gramos de este raro y precioso material. De hecho, en Sudáfrica solo se extraen 100 toneladas de platino al año.

Ahora, investigadores del Departamento de Química de la Universidad de Copenhague han desarrollado un catalizador que no requiere una cantidad tan grande de platino.

"Hemos desarrollado un catalizador que, en el laboratorio, solo necesita una fracción de la cantidad de platino que emplean las actuales células de combustible de hidrógeno para automóviles. Nos estamos acercando a la misma cantidad de platino que se necesita para un vehículo convencional. Al mismo tiempo, el nuevo catalizador es mucho más estable que los catalizadores utilizados en los vehículos actuales propulsados por hidrógeno", explica el profesor Matthias Arenz del Departamento de Química.

Las tecnologías sostenibles a menudo se ven desafiadas por la limitada disponibilidad de los materiales raros que las hacen posibles, lo que a su vez limita la escalabilidad. Debido a esta limitación actual, es imposible reemplazar simplemente los vehículos del mundo por modelos de hidrógeno de la noche a la mañana. Como tal, la nueva tecnología es un cambio de juego.

(Foto: Pixabay)

"El nuevo catalizador puede hacer posible el despliegue de vehículos de hidrógeno a una escala mucho mayor que la que se pudo haber logrado en el pasado", afirma el Profesor Jan Rossmeisl, líder del Centro de Catálisis de Aleaciones de Alta Entropía del Departamento de Química de la UCPH.

El nuevo catalizador mejora significativamente las celdas de combustible, haciendo posible producir más caballos de fuerza por gramo de platino. Esto, a su vez, hace que la producción de vehículos de celdas de combustible de hidrógeno sea más sostenible.

Debido a que solo la superficie de un catalizador está activa, se necesitan tantos átomos de platino como sea posible para recubrirlo. Un catalizador también debe ser duradero. Aquí está el conflicto. Para ganar la mayor superficie posible, los catalizadores actuales se basan en nanopartículas de platino que se colocan sobre el carbono. Desafortunadamente, el carbono hace que los catalizadores sean inestables. El nuevo catalizador se distingue por estar libre de carbono. En lugar de nanopartículas, los investigadores han desarrollado una red de nanohilos caracterizados por una gran superficie y una gran durabilidad.

"Con este avance, la noción de los vehículos de hidrógeno se ha vuelto más realista. Les permite ser más baratos, más sostenibles y más duraderos", dice Jan Rossmeisl.

El siguiente paso para los investigadores es ampliar sus resultados para que la tecnología pueda ser implementada en los vehículos de hidrógeno. "Estamos en conversaciones con la industria automotriz sobre cómo este avance puede ser implementado en la práctica. Por lo tanto, las cosas parecen bastante prometedoras", dice el profesor Matthias Arenz.

Los resultados de la investigación han sido publicados en la revista Nature Materials. (Fuente: NCYT Amazings)