Electrólisis, dividir moléculas de agua con electricidad, es la forma más limpia de obtener hidrógeno, un combustible limpio y renovable. Ahora, investigadores del ICIQ y la URV, dirigido por el Prof. José Ramón Galán-Mascarós, han diseñado un nuevo catalizador que reduce el costo de producción de hidrógeno electrolítico. Los catalizadores reducen la cantidad de electricidad necesaria para romper los enlaces químicos, acelerar la reacción y minimizar el desperdicio de energía.

"Normalmente, El hidrógeno se obtiene mediante un proceso económico llamado reformado con vapor. Pero esto no es hidrógeno limpio:este proceso utiliza gas natural y produce dióxido de carbono y otros contaminantes. "dice Galán-Mascarós." Romper la molécula de agua es más limpio, pero no es facil. Necesitamos desarrollar barato catalizadores eficientes que nos permiten obtener hidrógeno a un precio competitivo, ", dice. Hasta la fecha, los mejores catalizadores se basan en óxidos de iridio, pero el iridio es un metal precioso muy caro y escaso.

Los químicos del ICIQ y la URV descubrieron un compuesto hecho de cobalto y llamado polioxometalato que puede catalizar la división del agua mejor que el iridio. "Los polioxometalatos son óxidos moleculares nanométricos que combinan lo mejor de dos mundos:la actividad de los óxidos y la versatilidad de las moléculas, "explica Marta Blasco-Ahicart, investigador postdoctoral del ICIQ y primer autor de la Química de la naturaleza papel. "Nuestros polioxometalatos son mucho más baratos que el iridio y nos permiten trabajar en medios ácidos, el medio óptimo para generar oxígeno, normalmente un inconveniente para los catalizadores, que generalmente son consumidos por el ácido, "dice Blasco-Ahicart.

Joaquín Soriano, coautor del artículo y actualmente investigador postdoctoral en el Trinity College de Dublín, dice, "Nuestros catalizadores funcionan especialmente bien cuando trabajamos con voltajes bajos. Eso puede parecer un inconveniente, pero en realidad es una ventaja. Ahorra electricidad y pronto nos permitirá obtener la energía necesaria para separar el agua de fuentes renovables como los paneles solares ".

Los investigadores presentan un descubrimiento adicional. Cuando los catalizadores están soportados en un material parcialmente hidrofóbico, mejora la eficiencia del proceso. Esto genera un reactor "impermeable" en el que la electrólisis avanza más rápido, y también mejora la vida útil de los catalizadores. La nueva metodología no solo mejora el rendimiento de los nuevos polioxometalatos de cobalto-tungsteno, pero también muchos otros sistemas catalíticos. En la actualidad, los investigadores están investigando nuevas formas de aprovechar este hallazgo, desarrollar nuevos andamios hidrofóbicos para aumentar aún más la eficiencia de la división del agua, un paso fundamental hacia la evolución de la fotosíntesis artificial.