Japón ha descubierto un material con el que producir 10 veces más hidrógeno verde
Japón ha descubierto un material con el que producir 10 veces más hidrógeno verde
El hidrógeno verde se presenta como una de las alternativas para hacer más sostenible la industria de la automoción. Los fabricantes de vehículos han trabajado en sistemas que utilizan esta fuente de energía, pero muchos proyectos se han quedado en promesas vacías.
Una investigación realizada por Japón ha encontrado un material de bajo coste que puede multiplicar la producción de hidrógeno hasta 10 veces. El país nipón lideraría la carrera por desarrollar esta tecnología frente a China y Europa.
Los investigadores del Centro RIKEN de Ciencia de Recursos Sostenibles (CSRS) de Japón han mejorado la estabilidad del proceso aumentando la vida útil del catalizador por la electrólisis del hidrógeno verde en casi un 4.000%, ha informado la revista Nature.
Esto es posible gracias a la separación de las moléculas de oxígeno y de hidrógeno que componen el agua. El hidrógeno obtenido se puede almacenar para emplearse en sistemas como un coche eléctrico, una pila o la producción industrial.
Un catalizador eficiente y agua para la producción de hidrógeno verde
El proceso de electrólisis es el más común para obtener hidrógeno verde, pero tiene ciertas limitaciones para llevar la producción a gran escala. Las reacciones químicas originadas por la electrólisis se producen en un ambiente muy ácido y los catalizadores necesitan metales costosos como el platino o el iridio.
"Ampliar la electrólisis a escala de teravatios requeriría 40 años de producción de iridio", ha afirmado Ryuhei Nakamura, director del equipo de investigación. Japón ha trabajado en una alternativa con la que acelerar el proceso y reducir la dependencia de estos materiales.
El proyecto nació hace dos años y el ingrediente principal es el agua, por lo que no es necesario añadir metales como el platino o el iridio para proteger el catalizador de la acidez. El manganeso es el sustituto perfecto, aunque Nakamura y su equipo trabajan en conseguir que sea más estable.
Japón ha diseñado un nuevo catalizador con óxido de manganeso (MnO2) que podría aumentar la estabilidad de la reacción más de 40 veces. Esto es posible gracias a la modificación de la estructura reticular del catalizador que permite que la unión con los átomos de oxígeno sea más fuerte.
La reacción química con el agua es más estable y dura más tiempo, lo que permite obtener una fuente constante de hidrógeno verde. El primer experimento con electrólisis de agua ha conseguido una producción durante unas 6 semanas.
La cantidad de hidrógeno que se ha generado durante la primera prueba fue 10 veces superior a la que se obtiene actualmente con otros catalizadores que emplean diferentes metales.
Las pruebas de laboratorio son positivas ya que el catalizador ha estado estable con una densidad de corriente de 200 mA/cm2. La industria actual requiere unos 1000 mA/cm2 de forma estable durante al menos un año, no unas pocas semanas.
El descubrimiento coloca a Japón un paso por delante en el desarrollo de técnicas de producción, pero demuestra que a esta tecnología aún le queda un largo camino antes de llegar a todos los coches de hidrógeno.