Una nueva tecnología puede dar lugar a la obtención de hidrógeno verdaderamente verde

En 2015 los consumidores estadounidenses finalmente podrán comprar vehículos de pilas de combustible; sin embargo, aunque se promocionan como vehículos «verdes» de cero emisiones, la realidad es que la mayoría empleará hidrógeno obtenido a partir de gas natural, un combustible fósil que contribuye al calentamiento global.

Un equipo de científicos de la Universidad de Stanford ha desarrollado un dispositivo de bajo costo que utiliza una pila AAA ordinaria para separar el agua en oxígeno e hidrógeno gaseoso. Las burbujas de gas se producen por medio de electrodos hechos de níquel y de hierro, que son metales baratos y abundantes. Crédito: Mark shwartz/Stanford Precourt Institut for Energy

Un equipo de científicos de la Universidad de Stanford ha desarrollado un dispositivo de bajo costo que utiliza una pila AAA ordinaria para separar el agua en oxígeno e hidrógeno gaseoso. Las burbujas de gas se producen por medio de electrodos hechos de níquel y de hierro, que son metales baratos y abundantes. Crédito: Mark shwartz/Stanford Precourt Institut for Energy

Ahora, un equipo de científicos de la Universidad de Stanford ha desarrollado un dispositivo de bajo costo, que no produce emisiones y utiliza una batería AAA ordinaria para producir hidrógeno por electrólisis del agua. La batería envía una corriente eléctrica a través de dos electrodos que dividen el agua líquida en hidrógeno y oxígeno. A diferencia de otros separadores del agua que utilizan catalizadores de metales preciosos, los electrodos en el dispositivo de Stanford están hechos de níquel y hierro, que son metales baratos y abundantes.

Esta es la primera vez que se han utilizado catalizadores de metales no preciosos para separar el agua a una tensión tan baja, dicen los investigadores, quienes añades que es algo muy notable, ya que normalmente se necesitan metales caros, para lograr la separación del agua a tan baja tensión.

Además de la producción de hidrógeno, la nueva tecnología se podría utilizar para hacer cloro gaseoso e hidróxido de sodio, que son químicos de importancia para la industria, dicen los investigadores.

La promesa de hidrógeno como combustible

Durante mucho tiempo los fabricantes de automóviles han considerado que la pila de combustible de hidrógeno es una alternativa prometedora para el motor de gasolina. La tecnología de células de combustible consiste esencialmente en la disociación del agua en sentido inverso. Una célula de combustible combina hidrógeno almacenado con oxígeno del aire para producir electricidad, que alimenta el coche. El único subproducto es el agua – a diferencia de la combustión de gasolina, que emite dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero.

Los vehículos actuales (y los que saldrán a la venta en un futuro cercano) que funcionan con pilas de combustible, dependen de hidrógeno fabricado en grandes plantas industriales que producen el gas mediante la combinación de vapor muy caliente y de gas natural, un proceso intensivo de energía que libera dióxido de carbono como subproducto.

La separación del agua para producir hidrógeno no requiere de combustibles fósiles y no emite gases de efecto invernadero, pero los científicos aún no han desarrollado un separador activo que sea asequible y capaz de trabajar a escalas industriales.

El nuevo catalizador de níquel/óxido de níquel desarrollado por los científicos de Stanford reduce significativamente la tensión necesaria para separar el agua, lo que eventualmente podría resultar en un ahorro de miles de millones de dólares en costos de electricidad, de acuerdo con los investigadores.

Los próximos objetivos de los investigadores son mejorar la durabilidad del dispositivo, y desarrollar un separador de agua que funcione con electricidad producida por energía solar.

Artículo científico: Ming Gong, Wu Zhou, Mon-Che Tsai, Jigang Zhou, Mingyun Guan, Meng-Chang Lin, Bo Zhang, Yongfeng Hu, Di-Yan Wang, Jiang Yang, Stephen J. Pennycook, Bing-Joe Hwang, Hongjie Dai. Nanoscale nickel oxide/nickel heterostructures for active hydrogen evolution electrocatalysis. Nature Communications 5, Article number: 4695, doi: 10.1038/ncomms5695

Fuente: Standord University

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