El ICIQ y la URV diseñan un catalizador que permite obtener el hidrógeno más limpio y barato
El nuevo catalizador utiliza cobalto y volframio, materiales mucho más baratos que las soluciones actuales, basadas en metales preciosos como el iridio
Investigadores del ICQ y la URV han diseñado un nuevo catalizador sostenible que disminuye los costes de producción de hidrógeno por electrólisis –obtener hidrógeno y oxígeno del agua utilizando electricidad-, que es la manera más limpia de obtener nitrógeno. Los catalizadores reducen la cantidad de energía necesaria para romper los enlaces químicos del agua. Además, aceleran la reacción y minimizan el gasto.
El profesor José Ramon Galán Mascarós, que lidera el proyecto, explica que «normalmente el hidrógeno se obtiene del reformato del gas natural, que es mucho más barato. Pero este hidrógeno no es limpio, el proceso genera dióxido de carbono y otros gases contaminantes». Según explica el profesor, una alternativa limpia es «romper la molécula de agua», pero por eso «hay que desarrollar nuevos catalizadores baratos y eficientes que permitan obtener hidrógeno limpio a precios competitivos».
Hasta ahora, los mejores catalizadores están basados en óxidos de iridio, un metal precioso, escaso, y muy caro. Los químicos del ICQ y la URV, sin embargo, han descubierto un compuesto de cobalto y volframio que permite catalizar la electrólisis del agua mejor que el iridio. Estos materiales son mucho más baratos y «permiten trabajar en medio ácido que, aunque es el medio óptimo para generar hidrógeno, suele provocar corrosión en la mayoría de catalizadores», explica Marta Blasco Ahicart, investigadora post-doctoral del ICIQ y primera autora del trabajo que se ha publicado en la revista Nature Chemistry.
Joaquín Soriano, coautor del trabajo y actualmente investigador post-doctoral en el Trinity College de Dublín, explica que «nuestros catalizadores funcionan especialmente bien cuándo trabajamos a voltajes bajos». «Eso ahorra electricidad y nos permitirá, en el futuro, obtener la energía necesaria para 'romper' el agua de fuentes renovables como los paneles solares», expone Soriano.
Los investigadores también han hecho otro descubrimiento en este trabajo. Soportando los catalizadores en un material parcialmente hidrofóbico -que repele el agua- se mejora la eficiencia del proceso. Se genera así un reactor 'impermeable' donde la reacción de electrólisis transcurre mucho más rápido, y permite al mismo tiempo alargar la vida de los catalizadores. Actualmente, se están investigando nuevas formas de explotar este hallazgo, desarrollando nuevos soportes hidrofóbicos para mejorar todavía más la eficiencia de la electrólisis del agua, un paso fundamental para el desarrollo de la fotosíntesis artificial.