Obtener hidrógeno del metanol usando iones de hierro, hidróxido de sodio y luz ultravioleta

Unos científicos han descubierto un método sencillo para generar hidrógeno gaseoso mezclando metanol, hidróxido de sodio e iones de hierro, y luego irradiando la solución con luz ultravioleta. Además, la actividad catalítica de la reacción es comparable a la de algunos sistemas previamente creados que utilizan catalizadores organometálicos y heterogéneos.

El avance es obra de un equipo integrado, entre otros, por Masaya Sakurai y Takahiro Matsumoto, de la Universidad de Kyushu en Japón.

El hidrógeno es un portador de energía limpia porque no produce dióxido de carbono al utilizarse. Sin embargo, la mayor parte del hidrógeno actual se obtiene a partir de combustibles fósiles, por lo que es necesario desarrollar métodos sostenibles para su producción y así lograr un impacto ecológico positivo.

El equipo comenzó experimentando con la generación de hidrógeno gaseoso a partir de metanol utilizando complejos organometálicos de hierro. Los alcoholes, como el metanol, son compuestos que contienen hidrógeno, el cual puede retirarse mediante un proceso llamado deshidrogenación de alcoholes. Sin embargo, este proceso suele requerir catalizadores complejos elaborados con metales raros y costosos.

Durante sus experimentos, el equipo descubrió en uno de ellos que al mezclar metanol, iones de hierro e hidróxido de sodio, e irradiar el conjunto con luz ultravioleta, se genera una cantidad considerable de hidrógeno gaseoso. Al principio, les costó creerlo. Pero luego los investigadores realizaron más experimentos y validaron estos hallazgos.

Ilustración conceptual del funcionamiento básico del nuevo sistema de obtención de hidrógeno. La luz ultravioleta incide en un tubo de ensayo que contiene un alcohol (metanol, por ejemplo), hidróxido de sodio e iones de hierro, y como resultado de la interacción se libera gas hidrógeno que puede ser capturado. (Imagen: Kyushu University / Matsumoto Lab)

También se ha comprobado que la tasa de producción de hidrógeno fue de 921 mmol de hidrógeno por hora por gramo de catalizador. Esta cifra es comparable a la de los mejores catalizadores reportados hasta la fecha.

Los investigadores también han determinado que su nuevo sistema es capaz de producir hidrógeno a partir de otros tipos de alcohol, así como de materiales como la glucosa, el almidón y la celulosa.

Sakurai, Matsumoto y sus colegas exponen los detalles técnicos de su logro en la revista académica Communications Chemistry, bajo el título “Iron ion enables photocatalytic hydrogen evolution from methanol”. (Fuente: NCYT de Amazings)