• Saltar a la navegación principal
  • Saltar al contenido principal
  • Saltar a la barra lateral principal
  • Publica tu artículo
  • Publicidad
  • Contacto
  • Aviso legal
  • Privacidad
  • Cookies

EcoInventos

Tu blog de gadgets ecológicos

Telegram EcoInventos
  • Lo + Visto
  • Renovables
  • Energía solar
  • Fotovoltaica
  • Autoconsumo
  • Arquitectura
BLUETTI

Investigadores coreanos han desarrollado un sistema autónomo de producción de hidrógeno basado en una batería de zinc-aire > elimina riesgos de incendio y optimiza la producción de hidrógeno verde

4 noviembre, 2024 1 comentario

Valora este contenido
¿Te interesa la sostenibilidad? Añade EcoInventos como fuente preferida para encontrar más fácilmente nuestros artículos en Google.
Añadir a Google

La tecnología de batería de zinc-aire, en combinación con un sistema de electrólisis del agua, puede servir como un sistema de almacenamiento de energía de próxima generación, seguro y respetuoso con el medio ambiente.

Investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) han desarrollado un nuevo sistema de producción de hidrógeno que promete superar las limitaciones actuales de la producción de hidrógeno verde. Este sistema permitirá una producción estable de hidrógeno mediante un sistema de división de agua que utiliza un electrolito soluble en agua y elimina el riesgo de incendio.

El equipo de investigación del profesor Jeung Ku Kang, del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, diseñó un sistema de producción de hidrógeno autosostenible basado en una batería de zinc-aire de alto rendimiento. Los resultados de esta investigación fueron publicados en la revista Advanced Science.

Ventajas del hidrógeno como fuente de energía

El hidrógeno (H₂) es un material clave en la síntesis de materiales de alto valor añadido y está captando atención como un combustible limpio con una densidad de energía de 142 MJ/kg, lo que representa un valor tres veces superior al de los combustibles fósiles (como la gasolina y el diésel). Sin embargo, los métodos actuales de producción de hidrógeno generan dióxido de carbono (CO₂), contribuyendo así a las emisiones de gases de efecto invernadero.

Limitaciones en la producción de hidrógeno verde

La producción de hidrógeno verde, basada en la división de agua con fuentes de energía renovable como la energía solar y la eólica, enfrenta el problema de la baja eficiencia debido a la generación de energía intermitente causada por variaciones en temperatura y condiciones climáticas. Para superar este obstáculo, se están investigando tecnologías como las celdas de aire, capaces de proporcionar un voltaje suficiente (1,23 V o superior) para la producción de hidrógeno mediante la división del agua. No obstante, el uso de celdas de aire requiere catalizadores de metales preciosos para lograr una capacidad adecuada, lo que incrementa los costos y limita la sostenibilidad. Además, el rendimiento de estos catalizadores se deteriora rápidamente durante ciclos prolongados de carga y descarga.

Innovación en catalizadores para baterías de zinc-aire

Para resolver estos desafíos, es esencial desarrollar catalizadores eficaces para las reacciones de generación de oxígeno e hidrógeno y materiales estables para las reacciones de carga y descarga en los electrodos de las baterías de zinc-aire. En respuesta a esta necesidad, el equipo del profesor Kang propuso un método para sintetizar un material catalizador sin metales preciosos, conocido como G-SHELL, utilizando un marco metálico-orgánico de tamaño nanométrico que crece sobre óxido de grafeno. Este innovador catalizador es eficaz para las tres reacciones catalíticas necesarias: generación de oxígeno, generación de hidrógeno y reducción de oxígeno.

El equipo confirmó que este material catalizador, integrado en el electrodo de aire de la batería, ofrece una densidad de energía de 797 Wh/kg, aproximadamente cinco veces superior a la de las baterías convencionales, y unas características de alto rendimiento con una salida de 275,8 mW/cm². Además, este material demostró ser duradero, manteniendo su estabilidad en condiciones de carga y descarga repetidas.

Batería de zinc-aire: seguridad y sostenibilidad

Una ventaja crucial de la batería de zinc-aire es su seguridad frente al riesgo de incendio, ya que funciona con un electrolito soluble en agua. Esto convierte a la batería en una opción prometedora para la producción de hidrógeno mediante un sistema de electrólisis del agua, funcionando como un dispositivo de almacenamiento de energía de próxima generación.

El profesor Kang expresó que el sistema de producción de hidrógeno autosostenible basado en batería de zinc-aire, implementado mediante el desarrollo de un catalizador de alta actividad y larga vida útil para tres reacciones electroquímicas distintas, representa un avance significativo para superar las limitaciones actuales en la producción de hidrógeno verde.

Implicaciones ecológicas y sostenibilidad

Este avance tiene el potencial de transformar la industria energética al proporcionar una fuente de energía limpia y eficiente sin los riesgos asociados a las baterías de litio y los combustibles fósiles. La tecnología no solo minimiza el impacto ambiental de la producción de hidrógeno, sino que también impulsa la sostenibilidad mediante el uso de materiales no contaminantes y seguros, en línea con los objetivos de transición energética y reducción de emisiones de CO₂. Además, la utilización de la batería de zinc-aire en sistemas de producción de hidrógeno amplía las posibilidades de integración con fuentes de energía renovable, creando una solución más robusta y ecológica para el almacenamiento y generación de energía.

Este desarrollo por parte del KAIST podría ser clave en la creación de infraestructuras energéticas sostenibles y, a largo plazo, en la sustitución de tecnologías basadas en combustibles fósiles, contribuyendo a un futuro más limpio y eficiente en términos energéticos.

Más información: wiley.com

Canal de WhatsApp de EcoInventos

Publicado en: Hidrógeno

Interacciones con los lectores

Comentarios

  1. Martin Salazar dice

    4 noviembre, 2024 a las 16:09

    quien dijo que todo está perdido….. yo vengo a ofrecer mi corazón… .

    Responder

Deja una respuesta Cancelar la respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Barra lateral principal

Arabia Saudí pone en operación el mayor sistema renovable aislado de la red del mundo: 340 MW solares y 1.227 MWh de baterías

Arabia Saudí pone en marcha una gigantesca red aislada con 340 MW solares y 1.227 MWh de baterías. Lo sorprendente es todo lo que puede alimentar.

Investigadores estadounidenses desarrollan células solares sin plomo con 16,2% de eficiencia que conservan más del 95% tras 1.600 horas

Científicos diseñan un “impermeable” molecular para células solares sin plomo que resiste meses al aire y varios días sumergido en agua.

Ingenieros de Stanford desarrollan un método 10 veces más eficiente para producir hidrógeno y obtener grafito para batería

Investigadores de Stanford multiplican por diez la eficiencia de un proceso para producir hidrógeno a partir de metano y obtienen grafito como subproducto.

Australia impulsa una planta que quiere multiplicar por 1.000 la producción de hierro con electricidad renovable

Empresa australiana Element Zero escala tecnología para producir hasta 10 toneladas diarias de hierro verde con electricidad renovable.

Investigadores canadienses desarrollan electrodos impresos en 3D que mejoran un 52% el rendimiento de baterías de flujo

Una forma que aparece en la naturaleza mejora un 52 % el electrodo de una batería pensada para almacenar energía solar y eólica.

Investigadores tunecinos desarrollan un tejido biodegradable de yute que reduce hasta 21,4 °C la temperatura de paneles solares y aumenta su potencia un 40,4 %

Nuevo sistema de refrigeración con yute reduce un 28% la temperatura de paneles solares y consume solo 0,14 litros de agua por hora.

Investigadores españoles usan paneles solares semitransparentes para reducir un 61,3 % la evapotranspiración y un 17,8 % el sobrecalentamiento en invernaderos

Investigadores españoles usan paneles solares semitransparentes para convertir invernaderos en refugios contra el calor que producen electricidad ahorrando agua.

Una nueva capa lleva una célula solar orgánica al 20,01 %; la versión flexible conserva más del 95 % tras 10.000 dobleces

Una nueva capa eleva una célula solar orgánica al 20,01 %; la versión flexible conserva más del 95 % tras 10.000 dobleces en pruebas separadas.

Startup respaldada por Google desarrolla drones que dispersan nubes sobre parques solares para aumentar su producción eléctrica

Startup apoyada por Google prueba drones que modifican nubes para mejorar la generación solar y, a futuro, debilitar huracanes.

Investigadores checos desarrollan un “nanosándwich” que convierte CO2 en etanol usando luz solar con una eficiencia récord del 2,74 %

Investigadores de la Universidad Carolina de Praga han desarrollado una fotocátodo capaz de utilizar energía solar para convertir CO₂ directamente en etanol.

Puede revisar y cambiar sus preferencias de cookies con respecto a este sitio web en este enlace.

Copyright EcoInventos © 2026 - Aviso legal - Política de privacidad RGPD - Cookies