Catalizador eficaz y barato para almacenar energía en forma de hidrógeno

La generación de energía, a partir de fuentes renovables como la eólica y la solar, está creciendo rápidamente. Sin embargo, parte de la energía generada debe almacenarse para cuando las condiciones meteorológicas sean desfavorables (cuando no sopla el viento o cuando es de noche o está nublado). Una forma prometedora de hacerlo es guardar la energía en forma de hidrógeno, que puede almacenarse y transportarse para su uso posterior donde y cuando se necesite.

A tal fin, la energía de fuente renovable se utiliza para dividir las moléculas de agua en sus elementos químicos integrantes: hidrógeno y oxígeno. Esto permite disponer del hidrógeno como fuente de energía, y, en ese sentido, puede decirse que la energía solar o eólica es almacenable en forma de hidrógeno.

Para descomponer el agua se utilizan habitualmente catalizadores de platino que estimulan una reacción que divide la molécula de agua. Sin embargo, aunque el platino es un catalizador excelente para esta reacción, es caro y escaso, por lo que minimizar su uso es importante para reducir el coste del sistema y limitar la extracción de platino.

Ahora, unos científicos han diseñado y probado un catalizador que utiliza tan poco platino que este se halla esparcido en átomos individuales por otro material, sulfuro de molibdeno (MoS2), conformando una lámina. El catalizador resultante es lo bastante barato y al mismo tiempo posee una gran eficiencia. Estas características lo hacen idóneo para extraer hidrógeno del agua.

Este avance es obra de un equipo integrado, entre otros, por Anthony Kucernak, del Imperial College de Londres en el Reino Unido, así como Zhenyu Shi y Hua Zhang, de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong en China.

Sujeta con las pinzas, puede verse una muestra del material del que está hecho el nuevo catalizador. (Foto: City University of Hong Kong)

Una vez almacenada la energía renovable en forma de hidrógeno, para volver a utilizarla como electricidad es necesario llevar a cabo una conversión mediante células de combustible, que producen vapor de agua como subproducto del proceso. Recientemente, Kucernak y sus colegas hicieron público un catalizador monoatómico para esta reacción que se basa en el hierro en vez de en el platino, lo que también reduce costes.

Kucernak y sus colegas exponen los detalles técnicos de su nuevo catalizador para extraer hidrógeno del agua en la revista académica Nature, bajo el título “Phase-dependent growth of Pt on MoS2 for highly efficient H2 evolution”. (Fuente: NCYT de Amazings)