El avance abre la puerta a un hidrógeno limpio más asequible

Aug 04, 2023

Investigadores de la Universidad de Umeå han hecho un gran avance que puede hacer que el hidrógeno, un combustible limpio y libre de CO2, sea más asequible. Han desarrollado un nuevo método que mejora la forma en que se produce gas hidrógeno a partir del agua y la electricidad.

La producción de hidrógeno a través de la electrólisis del agua mediante membrana de intercambio de protones (PEM) se considera una solución prometedora debido a su generación de hidrógeno ultrapuro, altas densidades de corriente, alta eficiencia, respuesta rápida y tamaño reducido. Sin embargo, su aplicación está limitada por la disolución significativa del electrocatalizador que se observa en el ánodo durante la reacción de evolución de oxígeno (OER).

Los electrocatalizadores de mejor rendimiento hasta la fecha se basan en metales nobles como el platino, el rutenio y el iridio. Sin embargo, son caros y tienen un suministro limitado, y los óxidos de rutenio e iridio también tienden a descomponerse con el tiempo. Entonces, si se espera que la tecnología PEM impulse la transición hacia una sociedad sostenible, primero debemos abordar la fuerte degradación de los electrocatalizadores.

"La descomposición de los metales nobles, un fenómeno conocido como 'disolución de metales', reduce la efectividad de la producción de hidrógeno. Es un problema que debe resolverse para que podamos aprovechar al máximo la tecnología PEM", dice el Profesor Asociado Eduardo Gracia.

El equipo de investigación de la Universidad de Umeå dice que podemos abordar esto atrapando el metal altamente activo pero costoso en un "andamio" estable pero inactivo. Los investigadores desarrollaron un nuevo andamio protector que puede mantener estables los metales nobles incluso en condiciones difíciles.

El andamio protector está hecho de una mezcla de óxidos de estaño, antimonio, molibdeno y tungsteno (Sn-Sb-Mo-W). Se ha demostrado que la mezcla es lo suficientemente fuerte como para proteger no solo a los metales nobles sino también a otros componentes del sistema de la descomposición durante el proceso.

Los hallazgos del equipo pueden hacer que la tecnología PEM sea más asequible y efectiva para la producción de hidrógeno renovable a gran escala al garantizar que los metales nobles puedan durar más. Esto representa un paso clave para hacer realidad nuestra transición hacia una sociedad más sostenible.

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