Los investigadores de WSU han encontrado una manera de crear grandes cantidades de catalizadores de nanoespuma de bajo costo que pueden facilitar la generación de hidrógeno a gran escala al dividir las moléculas de agua. Crédito:Universidad Estatal de Washington
Los investigadores de la Universidad Estatal de Washington han encontrado una manera de generar hidrógeno a partir del agua de manera más eficiente, una clave importante para hacer que la energía limpia sea más viable.
Usando níquel y hierro económicos, los investigadores desarrollaron un método muy simple, Método de cinco minutos para crear grandes cantidades de un catalizador de alta calidad requerido para la reacción química para dividir el agua.
Describen su método en la edición de febrero de la revista. Nano energía .
La conversión y el almacenamiento de energía es clave para la economía de la energía limpia. Debido a que las fuentes solares y eólicas producen energía solo de manera intermitente, Existe una necesidad crítica de formas de almacenar y ahorrar la electricidad que generan. Una de las ideas más prometedoras para almacenar energía renovable es utilizar el exceso de electricidad generada por las energías renovables para dividir el agua en oxígeno e hidrógeno. El hidrógeno tiene innumerables usos en la industria y podría usarse para impulsar automóviles con pilas de combustible de hidrógeno.
Las industrias no han utilizado ampliamente el proceso de división del agua, sin embargo, debido al costo prohibitivo de los catalizadores de metales preciosos que se requieren, generalmente platino o rutenio. Muchos de los métodos para dividir el agua también requieren demasiada energía, o los materiales catalíticos requeridos se descomponen demasiado rápido.
En su trabajo, los investigadores, dirigido por el profesor Yuehe Lin en la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales, usó dos metales baratos y abundantemente disponibles para crear una nanoespuma porosa que funcionó mejor que la mayoría de los catalizadores que se utilizan actualmente, incluidos los fabricados con metales preciosos. El catalizador que crearon parece una pequeña esponja. Con su estructura atómica única y muchas superficies expuestas en todo el material, la nanoespuma puede catalizar la importante reacción con menos energía que otros catalizadores. El catalizador mostró muy poca pérdida de actividad en una prueba de estabilidad de 12 horas.
"Adoptamos un enfoque muy simple que podría usarse fácilmente en la producción a gran escala, "dijo Shaofang Fu, un doctorado en WSU estudiante que sintetizó el catalizador y realizó la mayor parte de las pruebas de actividad.
Yuehe Lin (izquierda) y Shaofang Fu, un doctorado en WSU estudiante, en el laboratorio de ingeniería de materiales de WSU Lin Crédito:Washington State University
Los investigadores de WSU colaboraron en el proyecto con investigadores de Advanced Photon Source en Argonne National Laboratory y Pacific Northwest National Laboratory.
"La instalación de caracterización avanzada de materiales en los laboratorios nacionales proporcionó un conocimiento profundo de la composición y las estructuras de los catalizadores, "dijo Junhua Song, otro WSU Ph.D. estudiante que trabajó en la caracterización del catalizador.
Los investigadores ahora buscan apoyo adicional para ampliar su trabajo para pruebas a gran escala.
"Esto es solo una prueba a escala de laboratorio, pero esto es muy prometedor, "dijo Lin.
