Científicos surcoreanos aumentan un 40% la producción de hidrógeno en electrólisis aplicando teflón a componentes clave

Equipo de UNIST optimiza la electrólisis del agua con una simple capa de teflón, sin modificar el sistema existente.

• Hidrógeno verde, más eficiente.
• Burbujas fuera, reacción activa.
• Teflón común, aplicación simple.
• +40 % rendimiento sin rediseñar equipos.
• Menos pérdidas, más hidrógeno útil.

Un recubrimiento sencillo de teflón —el mismo material presente en utensilios de cocina— ha demostrado ser capaz de incrementar en torno a un 40 % la eficiencia en la producción de hidrógeno mediante electrólisis del agua. No se trata de un nuevo catalizador exótico ni de una arquitectura compleja, sino de una mejora discreta, casi humilde, aplicada a una pieza clave del sistema: la capa de transporte porosa, conocida como PTL.

El trabajo, liderado por Jungki Ryu y Dong Woog Lee desde la Escuela de Energía e Ingeniería Química de UNIST, ha sido publicado en Advanced Science y elegido como artículo de portada. Y no es casualidad. La propuesta toca un punto crítico del hidrógeno verde: hacer más con lo que ya existe, sin encarecer ni complicar los electrolizadores actuales.

Cómo el recubrimiento mejora la eficiencia

En un electrolizador, el hidrógeno se genera en forma de burbujas sobre la superficie del catalizador. El problema aparece cuando esas burbujas se quedan pegadas. Ocurre más de lo que parece. Al hacerlo, bloquean zonas activas, reducen el contacto entre el catalizador y el agua, y elevan la resistencia eléctrica del sistema. Resultado: menos hidrógeno por cada kilovatio hora consumido.

La solución propuesta es sorprendentemente directa. El equipo recubrió con PTFE (politetrafluoroetileno) la parte superior de la PTL, creando una superficie hidrofóbica que evita que las burbujas se adhieran a la estructura porosa. Las burbujas se liberan antes, el gas fluye mejor y la reacción no se estrangula. Todo sigue funcionando, pero sin ese cuello de botella invisible.

Hay un detalle importante. La PTL no solo evacua hidrógeno; también suministra agua al catalizador. Por eso el recubrimiento se aplicó únicamente en la mitad superior. Así se logra un equilibrio fino: agua entra sin problemas, hidrógeno sale sin obstáculos. Ingeniería de precisión, sin alardes.

Decisiones de diseño y resultados prácticos

Los resultados hablan claro. Las celdas con PTL recubierta alcanzaron densidades de corriente un 40 % superiores frente a las no tratadas, lo que se traduce directamente en mayor producción de hidrógeno. Además, se observó una reducción notable del aumento de voltaje asociado a la acumulación de gas, una de las fuentes clásicas de pérdida de eficiencia en electrólisis.

Desde el punto de vista industrial, hay otro aspecto clave: la simplicidad del proceso. El recubrimiento se aplica mediante pulverización y un tratamiento térmico posterior. Nada de litografías, nada de procesos caros o delicados. El equipo demostró el método en PTL de hasta 225 cm², dimensiones ya relevantes para aplicaciones comerciales.

Ryu lo resume con una idea que rompe cierta inercia del sector: no siempre más hidrofílico es mejor. En este caso, una superficie hidrofóbica bien colocada resuelve un problema que llevaba años aceptándose como inevitable. Lee añade otro punto interesante: el PTFE es barato, conocido y ampliamente disponible, lo que facilita su adopción inmediata sin rediseñar los sistemas existentes.

Más allá del hidrógeno, este enfoque podría extenderse a otros sistemas electroquímicos con generación de gas, como pilas de combustible o baterías metal-aire, donde la gestión de burbujas también limita el rendimiento. Es una idea pequeña, pero con ecos largos.

Potencial

Este tipo de avances apunta a una vía especialmente valiosa: mejorar la tecnología existente en lugar de esperar a la siguiente gran revolución. Aplicar recubrimientos sencillos a electrolizadores ya instalados podría convertirse en una estrategia de actualización rápida, algo así como un “retrofit” energético con impacto inmediato.

En escenarios reales, esta mejora podría facilitar el despliegue de hidrógeno verde para usos industriales, desde fertilizantes hasta acero, reduciendo costes operativos sin aumentar la complejidad técnica. También encaja bien con políticas públicas que buscan maximizar el rendimiento de las renovables sin disparar la inversión.

No es una solución milagro. No lo pretende. Pero suma. Y en la transición energética, las soluciones que suman sin complicar suelen ser las que acaban marcando la diferencia. A veces, avanzar pasa por algo tan simple como evitar que una burbuja se quede donde no debe.

Más información: Yunseok Kang et al, Anisotropically Wettable Porous Transport Layers for Gas Management in Water Electrolyzers, Advanced Science (2025). DOI: 10.1002/advs.202508569