El hidrógeno puede crearse de forma limpia, con una eficiencia considerablemente mayor y a un coste inferior al que se puede conseguir ahora con los catalizadores disponibles en el mercado. El Departamento de Energía de EE.UU. ha establecido puntos de referencia para las tecnologías que pueden producir hidrógeno limpio a 2 dólares por kilo para 2025 y a 1 dólar por kilo para 2030.
Un estudio de la Universidad Estatal de Oregón sobre el diseño de catalizadores ha revelado que el hidrógeno puede crearse de forma limpia, con una eficacia considerablemente mayor y a un coste inferior al que se puede conseguir ahora con los catalizadores disponibles en el mercado.
Los resultados son significativos porque la producción de hidrógeno es importante para «muchos aspectos de nuestra vida, como las pilas de combustible para los coches y la fabricación de muchos productos químicos útiles, como el amoníaco», según Zhenxing Feng, profesor de ingeniería química de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Estatal de Ohio que dirigió la investigación. «También se emplea en el refinamiento de metales, la producción de productos artificiales como los plásticos y una gran variedad de otras aplicaciones». Según Feng, la producción de hidrógeno mediante la división del agua a través de un proceso catalítico electroquímico es más limpia y sostenible que el método tradicional de obtención de hidrógeno a partir de gas natural mediante un proceso de producción de dióxido de carbono conocido como reformado de metano-vapor.
Sin embargo, el mayor coste de esta tecnología más ecológica ha resultado ser un obstáculo para el mercado.
Una fase activa de un catalizador amorfo a base de hidróxido de iridio demostró una eficacia 150 veces superior a la de su estructura inicial de perovskita y unos tres órdenes de magnitud mayor que el catalizador comercial convencional, el óxido de iridio.
Esto permitirá crear hidrógeno a un coste de 2 dólares por kilo, y eventualmente a un coste de 1 dólar por kilo.
Esto es menos costoso que los procesos contaminantes actuales y contribuirá al objetivo de Estados Unidos de lograr cero emisiones para 2030″.
Feng señala que la Oficina de Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible del Departamento de Energía de Estados Unidos ha establecido puntos de referencia para las tecnologías que pueden producir hidrógeno limpio a 2 dólares por kilogramo para 2025 y a 1 dólar por kilogramo para 2030, como parte del objetivo de Hydrogen Energy Earthshot de reducir el coste del hidrógeno limpio en un 80%, de 5 a 1 dólar por kilogramo, en una década.
El grupo de Feng trabaja en la tecnología de electrólisis del agua para la producción de hidrógeno limpio, que divide el agua utilizando energía generada a partir de fuentes renovables.
Sin embargo, la eficiencia de la división del agua es baja, afirma, debido al importante sobrepotencial -la diferencia entre el potencial real y el teórico de una reacción electroquímica- de una semirreacción crítica en el proceso, la reacción de evolución del oxígeno, o REO.
«Los catalizadores son cruciales para fomentar el proceso de separación del agua, ya que reducen el sobrepotencial y, por tanto, el coste total de la producción de hidrógeno», explicó Feng.
Fuente: https://oregonstate.edu/