El hidrógeno verde, que se produce con energías renovables a partir de la electrólisis de agua, es la gran promesa del sector energético. Países como España están fiando su futuro a este vector de energía, pero hace falta más investigación para que su producción a escala sea sostenible. Y en eso, Japón lleva ventaja.
Un poco de contexto. En los últimos años, los electrolizadores de tipo PEM, que usan una membrana de intercambio de protones como electrolito, han ido ganando popularidad en la producción de hidrógeno por su mayor eficiencia y su capacidad de responder rápidamente a las fuentes de energía intermitentes.
El problema de los electrolizadores de tipo PEM es que son más costosos. Necesitan catalizadores eficientes y resistentes a la corrosión en ácido, por lo que llevan platino o iridio, metales escasos y caros.
En busca del catalizador barato. Los catalizadores de iridio mantienen durante más tiempo la reacción de evolución del oxígeno y permiten producir grandes volúmenes de hidrógeno. ¿Hay algún material barato que pueda hacer lo mismo?
Los investigadores del Instituto RIKEN en Japón partieron de un metal común, el manganeso, y modificaron su estructura tridimensional para conseguir el primer electrolizador PEM eficiente y duradero sin metales raros.
El secreto está en su estructura 3D. Los investigadores desarrollaron un catalizador de óxido de manganeso (MnO2) manipulando la estructura reticular del material para que forme uniones más fuertes con los átomos de oxígeno.
El MnO2 mejorado es mucho más estable que otros catalizadores de metales no-nobles, y mantiene la reacción con el agua durante mucho más tiempo.
Un 1.000% más de hidrógeno. Según un estudio publicado en Nature Catalysis, el MnO2 multiplica por 40 la vida útil de otros catalizadores baratos. El material es más resistente a disolverse en ácido y más estable durante la reacción.
En pruebas de laboratorio, el catalizador operó más de mil horas a 200 mA/cm², produciendo una cantidad de hidrógeno 10 veces mayor que otros materiales.
Esto es solo el comienzo. Queda trabajo por hacer para que el nuevo material se instale en electrolizadores industriales, pero los investigadores creen que el hallazgo desempañará un papel crucial en la producción sostenible de hidrógeno.
Futuras modificaciones a la estructura de manganeso podrían aumentar aún más la densidad de corriente que admite el material y la vida útil del catalizador, con el objetivo a largo plazo de permitir que la electrólisis de agua no necesite iridio.
Imagen | Centro RIKEN para la Ciencia de Recursos Sostenibles
En Xataka | Si el hidrógeno verde quiere abaratarse y triunfar, ya sabe qué puede hacer: usar menos metales raros
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eltoloco
No os dejéis engañar por el TIMO del hidrógeno.
La realidad es que aunque encontrasen el catalizador perfecto tanto para los electrolizadores como para las pilas de combustible, el hidrógeno verde seguiría sin tener sentido.
Y esto es algo muy sencillo de entender, incluso con la eficiencia máxima teórica de ambos procesos, lo cual evidentemente nunca se conseguirá, el hidrógeno verde sigue teniendo unas pérdidas energéticas brutales que lo hacen insostenible tanto energéticamente como económicamente.
Por ello según los últimos datos de la IEA tan solo el 0.06% del hidrógeno producido a nivel mundial es verdad, porque no es rentable. Solo es rentable para las petroleras que hacen marketing verde con ello, llenando todas las portadas con cuatro hidrogeneras (Que se han construido y se mantienen con subvenciones publicas), para después forrarse vendiendo hidrógeno producido a partir de combustibles fósiles (99.94% del hidrógeno).
PD: Si alguien quiere la fuente de los datos la proporciono encantado, pero es tan sencillo como buscar el reporte anual del hidrógeno de la IEA.
federicoch
Segun tu razonamiento, entonces porque no volvemos a las carretas y caballos, debido a que el combusible se prende fuego y por eso es peligroso. Cualquier auto con poco mantenimiento es peligroso.
En Sudamerica es comun coches con GLP y no andan estallando.
Requieren pruebas/certificaciones hidraulicas anuales y si no fueron homologados ninguna estacion de servicio realiza la carga.
El futuro es hidrogeno, ni combustible fosil ni electrico.
franloren
El día que hagan las pruebas con GRAFENO todo esto será historia. El GRAFENO es la solución a todo...oiga!!
davidkeko
"producción a escala" no significa NADA. Hay que especificar si es a gran escala o a pequeña escala.
anacriscros
¿Desde cuándo un 1000% es lo mismo que diez veces más?
fyoutubemadridmadrid
Pocos han tenido un coche con GLP, esto de tener un coche con un tanque con alta presión no funciona, con las chapuzas que hacen con las baterías de los coches eléctricos para imaginar un tanque a 700 bar.... La gente toqueteando presiones extremas, ¿que podría salir mal? 🤣🤣🤣 La gente subnormal instalando 2, 3 tanques de hidrógeno 😎😎😎 luego el coche explota y no saben porque, como los patinetes, y coches eléctricos.... Se queman.... Y no saben porque