Aproximadamente mil millones de automóviles y camiones zumban por las carreteras del mundo. Solo unos pocos funcionan con hidrógeno. Esto podría cambiar después de un gran avance logrado por investigadores de la Universidad de Copenhague. ¿El gran avance? Un nuevo catalizador que se puede utilizar para producir vehículos impulsados ​​por hidrógeno más baratos y mucho más sostenibles.

Los vehículos de hidrógeno son algo raro. Esto se debe en parte a que dependen de una gran cantidad de platino para que sirva como catalizador en sus celdas de combustible, alrededor de 50 gramos. Típicamente, Los vehículos solo necesitan unos cinco gramos de este material tan raro y precioso. En efecto, solo se extraen 100 toneladas de platino al año, En Sudáfrica.

Ahora, Los investigadores del Departamento de Química de la Universidad de Copenhague han desarrollado un catalizador que no requiere una cantidad tan grande de platino.

"Hemos desarrollado un catalizador que, en el laboratorio, sólo necesita una fracción de la cantidad de platino que necesitan las actuales pilas de combustible de hidrógeno para automóviles. Nos acercamos a la misma cantidad de platino que se necesita para un vehículo convencional. Al mismo tiempo, el nuevo catalizador es mucho más estable que los catalizadores desplegados en los vehículos propulsados ​​por hidrógeno de hoy en día, "explica el profesor Matthias Arenz del Departamento de Química.

Un cambio de paradigma para los vehículos de hidrógeno

Las tecnologías sostenibles a menudo se ven desafiadas por la disponibilidad limitada de los materiales raros que las hacen posibles, que a su vez, limita la escalabilidad. Debido a esta limitación actual, Es imposible simplemente reemplazar los vehículos del mundo con modelos de hidrógeno de la noche a la mañana. Como tal, la nueva tecnología cambia las reglas del juego.

"El nuevo catalizador puede hacer posible el despliegue de vehículos de hidrógeno en una escala mucho mayor de lo que se hubiera podido lograr en el pasado". "afirma el profesor Jan Rossmeisl, líder del centro del Centro de Catálisis de Aleaciones de Alta Entropía en el Departamento de Química de la UCPH.

El nuevo catalizador mejora significativamente las pilas de combustible, al hacer posible producir más caballos de fuerza por gramo de platino. Esto a su vez, hace que la producción de vehículos con pilas de combustible de hidrógeno sea más sostenible.

Más durable, menos platino

Debido a que solo la superficie de un catalizador está activa, Se necesitan tantos átomos de platino como sea posible para recubrirlo. Un catalizador también debe ser duradero. Aquí radica el conflicto. Para ganar la mayor superficie posible, Los catalizadores actuales se basan en nanopartículas de platino que están recubiertas de carbono. Desafortunadamente, el carbono hace que los catalizadores sean inestables. El nuevo catalizador se distingue por estar exento de carbono. En lugar de nanopartículas, los investigadores han desarrollado una red de nanocables caracterizados por una gran superficie y una gran durabilidad.

"Con este avance, la noción de que los vehículos de hidrógeno se conviertan en algo común se ha vuelto más realista. Les permite ser más baratos, más sostenible y más duradero, "dice Jan Rossmeisl.

Diálogo con la industria automotriz

El siguiente paso para los investigadores es ampliar sus resultados para que la tecnología se pueda implementar en vehículos de hidrógeno.

"Estamos en conversaciones con la industria automotriz sobre cómo se puede implementar este avance en la práctica. las cosas parecen bastante prometedoras, "dice el profesor Matthias Arenz.

Los resultados de la investigación se acaban de publicar en Materiales de la naturaleza , una de las revistas científicas líderes en investigación de materiales. Es el primer artículo en el que cada investigador del centro de investigación básica, "Centro de Catálisis de Aleaciones de Alta Entropía (CHEAC)", ha colaborado. El centro es un llamado Centro de Excelencia, con el apoyo de la Fundación Nacional de Investigación de Dinamarca.

"En el centro, Desarrollamos nuevos materiales catalizadores para crear productos químicos y combustibles sostenibles que ayuden a la sociedad a hacer que la industria química sea más ecológica. Que ahora es posible aumentar la producción de vehículos de hidrógeno, y de forma sostenible, es un gran paso adelante, "dice el líder del centro, Jan Rossmeisl.