Actualizado: 05/07/2024
Este nuevo descubrimiento reduce drásticamente la necesidad de un metal raro y caro que se utiliza actualmente en la producción de combustible de hidrógeno.
La producción de hidrógeno como fuente de energía sostenible podría volverse significativamente más asequible gracias a un nuevo descubrimiento de los investigadores del Centro RIKEN para la Ciencia de Recursos Sostenibles (CSRS) en Japón. Ellos encontraron que una combinación de manganeso con el iridio, un metal raro que tradicionalmente se usa en la producción de hidrógeno, podría reducir su uso hasta en un 95%, sin afectar de manera apreciable la producción de hidrógeno.
El problema del iridio y la solución del manganeso
La producción de hidrógeno a gran escala requiere un catalizador que rompa las moléculas de agua para liberar el hidrógeno. Actualmente, el mejor catalizador identificado es el iridio. Sin embargo, este metal es raro y costoso, lo que plantea un gran desafío para la expansión del uso del hidrógeno como fuente de energía.
El equipo del CSRS descubrió que el manganeso podría hacer parte del trabajo, permitiendo reducir el contenido de iridio necesario en un 95%. Esta notable reducción no afecta la eficiencia de la producción de hidrógeno, lo que podría hacer que esta fuente energética sea una alternativa realista a los combustibles fósiles.
El camino hacia un futuro de hidrógeno sostenible
La Tierra está cubierta en un 70% de agua, el recurso fundamental para producir hidrógeno. Sin embargo, no es posible extraer hidrógeno a gran escala para competir con los combustibles fósiles. Se estima que la producción global de energía ronda los 18 teravatios, por lo que cualquier método alternativo debe ser capaz de competir con esta capacidad.
La investigación del equipo se enfoca en desarrollar catalizadores sostenibles utilizando metales comunes, con su último avance logrando estabilizar la producción de hidrógeno con un alto nivel de eficiencia, utilizando óxido de manganeso como catalizador. No obstante, este método podría tomar varios años antes de que se alcance una escala industrial.
Puente hacia un futuro completamente sostenible
El equipo ha desarrollado un sistema que permite la producción continua de hidrógeno durante más de 3000 horas (aproximadamente cuatro meses) con un 82% de eficiencia, sin degradación. Este rendimiento se logró dispersando átomos individuales de iridio sobre una base de óxido de manganeso, evitando que se agruparan. Esta interacción única entre el manganeso y el iridio genera un estado de oxidación inusual (+6), proporcionando una alta actividad catalítica.
El equipo ya está colaborando con socios industriales para mejorar el catalizador original de iridio-manganeso. Además, continúan investigando la interacción química entre el iridio y el manganeso para reducir aún más la cantidad de iridio necesario. Según el investigador Nakamura, «Esperamos que nuestro catalizador sea fácilmente aplicable en aplicaciones reales, lo que incrementará inmediatamente la capacidad de los actuales electrolizadores de membrana de intercambio de protones (PEM)«.
Este avance marca un paso significativo hacia la transición gradual a un futuro donde el hidrógeno verde sea una fuente de energía sostenible y económicamente viable.
Más información: www.science.org
Rrodolfo dice
Muy interesante espero poder verlo hechp reLidad..