Artículo publicado el 23 de agosto de 2012 en la Universidad de Cambridge
Una de las primeras etapas para el desarrollo de la energía renovable en un entorno industrialmente relevante.
Científicos de la Universidad de Cambridge han producido hidrógeno, H2, una fuente de energía renovable, a partir del agua usando un catalizador barato y bajo unas condiciones industrialmente relevantes (usando agua de pH neutro, rodeada por oxígeno atmosférico, O2, y a temperatura ambiente).
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El autor principal de la investigación, el Dr. Erwin Reisner, miembro investigador de EPSRC y director del Christian Doppler Laboratory en la Universidad de Cambridge, dice: “Un catalizador para desprender H2 que esté activo bajo unos elevados niveles de O2 es clave si queremos desarrollar un proceso industrial de división del agua – una reacción química que separe los dos elementos que componen el agua. Un dispositivo real estará expuesto al O2 atmosférico y también producirá O2in situ como resultado de la división del agua”.
Aunque no puede usarse H2 como sustituto “directo” de la gasolina o el etanol, puede usarse como combustible en combinación con células de combustible, que ya están disponibles en coches y autobuses. El H2 ya se produce actualmente a partir de combustibles fósiles y produce CO2, un gas de efecto invernadero, como subproducto; por tanto no es renovable ni limpia. Se requiere, por tanto, un proceso ecológico como la división del agua por medio de la luz solar, para producir ‘H2 ecológico y sostenible’.
Uno de los muchos problemas a los que se enfrentan los científicos es encontrar un catalizador barato y eficiente que pueda funcionar bajo las condiciones del mundo real: en agua, bajo el aire y a temperatura ambiente. Actualmente, los catalizadores de alta eficiencia como el platino son demasiado caros y las alternativas más baratas normalmente son poco eficientes. Se han realizado muy pocos progresos hasta el momento con los sistemas catalizadores homogéneos que funcionan en agua y en O2 atmosférico.
Sin embargo, los investigadores de Cambridge encontraron que un simple catalizador con cobalto, un metal relativamente barato y abundante, funciona como un catalizador activo en agua de pH neutro bajo O2 atmosférico.
El Dr. Reisner comenta: “Hasta ahora, no se conocía ningún catalizador molecular barato para desprender de manera eficiente el H2 del agua en condiciones aeróbicas. Sin embargo, tales condiciones son esenciales para su uso en el desarrollo de hidrógeno ecológico como futura fuente energética bajo condiciones industrialmente relevantes.
“Nuestra investigación ha demostrado que materiales baratos como el cobalto son adecuados para cumplir este complejo requisito. Por supuesto, quedan muchos obstáculos por abordar, como la baja estabilidad del catalizador, pero nuestro hallazgo proporciona un primer paso hacia la producción de ‘hidrógeno ecológico’ en condiciones relevantes”.
Los resultados demuestran que los catalizadores funcionan bajo el aire y los investigadores están trabajando ahora en un dispositivo solar para dividir el agua, donde se producirán simultáneamente los subproductos H2 como combustible y O2 como agua.
Fezile Lakadamyali y Masaru Kato, coautores del estudio, añaden: “Estamos entusiasmados por nuestros resultados y somos optimistas sobre que lograremos ensamblar pronto un sistema de división de agua mediante luz solar”.
Fecha Original: 23 de agosto de 2012
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