Célula de combustible de hidrógeno que usa hierro en vez de platino

Las células (celdas) de combustible de hidrógeno se valen del hidrógeno para generar electricidad, siendo el vapor de agua el único subproducto generado en el proceso, lo que las convierte en una atractiva alternativa limpia para las baterías y otras fuentes portátiles convencionales de energía, especialmente para los vehículos. Sin embargo, su uso generalizado se ha visto obstaculizado en buena parte por el coste de uno de los componentes principales: para facilitar la reacción que produce la electricidad, las células de combustible dependen de un catalizador de platino, un elemento químico escaso y caro.

Unos científicos han creado ahora una célula de combustible de hidrógeno que en vez de usar el caro platino, emplea el muchísimo más barato hierro.

Esta innovación abre un nuevo camino hacia el uso generalizado de células de combustible de hidrógeno.

El avance es obra del equipo internacional de Anthony Kucernak, del Imperial College de Londres en el Reino Unido.

Kucernak y sus colegas han creado un catalizador con solo hierro, carbono y nitrógeno, materiales baratos y fáciles de conseguir, y han demostrado que el nuevo catalizador puede utilizarse para hacer funcionar una célula de combustible de alta potencia.

La nueva célula de combustible siendo probada en el laboratorio. (Foto: Imperial College London)

La innovación del equipo consistió en producir un catalizador en el que todo el hierro está disperso en forma de átomos individuales dentro de una matriz de carbono conductora de electricidad. El hierro en forma de átomos individuales tiene propiedades químicas diferentes a las del hierro en forma de átomos agrupados.

Estas propiedades distintas hacen que el hierro en forma de átomos individuales potencie las reacciones necesarias en la célula de combustible, actuando como un buen sustituto del platino. En las pruebas de laboratorio, el equipo demostró que un catalizador de hierro de esta clase tiene un rendimiento similar al de los catalizadores basados en el platino en un sistema de célula de combustible real.

Kucernak y sus colegas exponen los detalles técnicos de su innovación en la revista académica Nature Catalysis, bajo el título “High loading of single atomic iron sites in Fe–NC oxygen reduction catalysts for proton exchange membrane fuel cells”. (Fuente: NCYT de Amazings)