Cuando se trata de la producción industrial de productos químicos, a
menudo el elemento más indispensable realmente no lo podemos ver, oler o
incluso saborear. Este elemento es el hidrógeno, el elemento más ligero de
todos elementos químicos.
Los investigadores de los EE.UU. del Departamento de Energía (DOE) del
Argonne National Laboratory han desarrollado una extraordinaria eficiencia en
el proceso que implica dos pasos que electroliza, es decir separa, los átomos
de hidrógeno de las moléculas de agua antes de combinarlos para producir
hidrógeno molecular, que puede ser usado en cualquier número de aplicaciones a
partir de células de combustible para el procesamiento industrial.
Rutas más fáciles para la generación de hidrógeno han sido durante mucho
tiempo un objetivo de los científicos e ingenieros, principalmente porque el
proceso para crear el gas requiere de una gran cantidad de energía.
Aproximadamente el 2% de la energía eléctrica generada en los Estados Unidos se
dedica a la producción de hidrógeno molecular, por lo que los científicos y los
ingenieros están buscando cualquier manera de reducir esa cifra.
Definitivamente se debe entender que del hidrógeno se puede extraer una
gran cantidad de energía, pero la mayoría no sabe de lo complicado que es
obtener el hidrógeno en el primer lugar", señala el Dr. Nenad Markovic, un
químico Argonne que encabezaron el la investigación.
Mientras que una gran cantidad de hidrógeno es creado por la reforma de
gas natural a altas temperaturas, este proceso genera emisiones de dióxido de
carbono. Por el otro lado los electrolizadores de agua son de lejos la forma
más limpia de producir hidrógeno. El método que han desarrollado los
investigadores combina las capacidades de dos de los mejores materiales
conocidos por el agua basado en la electrólisis.
La mayoría de los experimentos anteriores, en base de agua, la
electrólisis se basan en metales especiales, como el platino, para absorber y
productos intermedios reactivos de hidrógeno se recombinan en moléculas de
hidrógeno estable.
El Dr. Markovic, precisa que investigación si bien se centra en el paso
anterior, lo que implica la mejora de la eficiencia con la cual una molécula de
agua entrante se disocian en sus componentes fundamentales, la mejora consiste
en que se que añadió grupos de un
complejo metálico conocido como hidróxido de níquel. Unido a un marco de
platino, los grupos destrozaron las moléculas de agua, lo que permite que el
hidrógeno liberado para ser catalizada por el platino.
Uno de los puntos más importantes de este experimento es que estamos
combinando dos materiales con prestaciones muy diferentes, dice Markovic.
"La ventaja de utilizar tanto los óxidos y metales en conjunto mejora
considerablemente la eficiencia catalítica de todo el sistema".
El científico de materiales George Crabtree, quien ayudó a iniciar el
establecimiento del programa de Argonne de conversión de energía, indica que el
éxito de los investigadores se debe a su capacidad para trabajar en lo que se
conoce como sistemas de "un solo cristal" libres de defectos
materiales que permiten a los científicos
predecir con precisión como ciertos materiales se comportan en el nivel
atómico. Han aumentado la actividad catalítica en un factor de 10, pero también
se debe entender como cada parte trabaja en el sistema. Este trabajo muestra
como la comprensión fundamental conduce rápidamente a las innovadores las
nuevas tecnologías.
Fuente: Argonne
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