Los automóviles propulsados ​​por hidrógeno pronto pueden convertirse en algo más que una novedad después de que un equipo de científicos liderado por la UNSW demostrara una forma mucho más barata y sostenible de crear el hidrógeno necesario para alimentarlos.

En una investigación publicada en Comunicaciones de la naturaleza recientemente, científicos de UNSW Sydney, La Universidad Griffith y la Universidad Tecnológica de Swinburne demostraron que la captura de hidrógeno dividiéndolo del oxígeno en el agua se puede lograr utilizando metales de bajo costo como el hierro y el níquel como catalizadores. que aceleran esta reacción química al tiempo que requieren menos energía.

Hierro y níquel, que se encuentran en abundancia en la Tierra, reemplazaría a los metales preciosos rutenio, platino e iridio que hasta ahora se consideran catalizadores de referencia en el proceso de 'separación del agua'.

El profesor de la Escuela de Química de la UNSW, Chuan Zhao, dice en la división del agua:dos electrodos aplican una carga eléctrica al agua que permite que el hidrógeno se separe del oxígeno y se utilice como energía en una pila de combustible.

"Lo que hacemos es recubrir los electrodos con nuestro catalizador para reducir el consumo de energía, ", dice." En este catalizador hay una pequeña interfaz a nanoescala donde el hierro y el níquel se encuentran a nivel atómico, que se convierte en un sitio activo para dividir el agua. Aquí es donde el hidrógeno puede separarse del oxígeno y capturarse como combustible. y el oxígeno puede liberarse como un desecho ecológico ".

En 2015, El equipo del profesor Zhao inventó un electrodo de níquel-hierro para la generación de oxígeno con una eficiencia récord. Sin embargo, El profesor Zhao dice que por su cuenta, el hierro y el níquel no son buenos catalizadores para la generación de hidrógeno, pero donde se unen a nanoescala es "donde ocurre la magia".

"La interfaz a nanoescala cambia fundamentalmente la propiedad de estos materiales, ", dice." Nuestros resultados muestran que el catalizador de níquel-hierro puede ser tan activo como el de platino para la generación de hidrógeno.

"Un beneficio adicional es que nuestro electrodo de níquel-hierro puede catalizar tanto la generación de hidrógeno como de oxígeno, por lo que no solo podríamos reducir los costos de producción mediante el uso de elementos abundantes en la Tierra, sino también los costes de fabricación de un catalizador en lugar de dos ".

Un vistazo rápido a los precios actuales de los metales muestra por qué este podría ser el cambio de juego necesario para acelerar la transición hacia la llamada economía del hidrógeno. El hierro y el níquel tienen un precio de 0,13 dólares y 19,65 dólares el kilo. Por el contrario, rutenio, el platino y el iridio tienen un precio de $ 11,77, $ 42,13 y $ 69,58 por gramo; en otras palabras, miles de veces más caro.

"En este momento, en nuestra economía de combustibles fósiles, tenemos este gran incentivo para pasar a una economía del hidrógeno para poder usar el hidrógeno como un portador de energía limpia que es abundante en la Tierra, "Dice el profesor Zhao.

"Hemos estado hablando de la economía del hidrógeno durante años, pero esta vez parece que realmente está llegando ".

El profesor Zhao dice que si la tecnología de división de agua se desarrolla más, Algún día podría haber estaciones de repostaje de hidrógeno muy parecidas a las estaciones de servicio actuales, donde podría ir y llenar su automóvil de celda de combustible de hidrógeno con gas hidrógeno producido por esta reacción de división del agua. El reabastecimiento de combustible se podría hacer en cuestión de minutos en comparación con las horas en el caso de los autos eléctricos que funcionan con baterías de litio.

"Esperamos que estaciones como estas puedan utilizar nuestra investigación para producir su propio hidrógeno utilizando fuentes sostenibles como el agua". solar y estos de bajo costo, pero eficiente, catalizadores ".