Una especia de tu cocina, clave en el impulso de la pila de combustible

La cúrcuma es una de las especias más utilizadas en la cocina de todo el mundo, pero especialmente en la gastronomía india. Por eso no es de extrañar que el descubrimiento del que te hablamos en esta ocasión provenga del Sri Sathya Sai Institute of Higher Learning (SSSIHL) de la India, en colaboración con el Clemson Nanomaterials Institute (CNI).

Y es que la curcumina, extracto principal de la cúrcuma, se ha revelado como elemento clave en la mejora de las prestaciones de los catalizadores utilizados en la pila de combustible de etanol.

«No queremos electrodos muy caros o sustratos poliméricos sintéticos que no sean ecológicos porque eso anula todo el propósito»

Actualmente, la pila de combustible de hidrógeno es la más ampliamente extendida por su potencial para servir de generador de energía para vehículos ligeros y pesados, industria, calefacción y muchas otras aplicaciones.

Sin embargo, cuenta con varios inconvenientes que, de momento, han frenado su expansión. El principal es que, al ser un gas comprimido, su almacenamiento y transporte es complejo. Tampoco es desdeñable el hecho de que los catalizadores actualmente extendidos requieren metales preciosos muy caros como el platino o el iridio.

La pila de combustible de etanol

En cambio, el etanol (también llamado alcohol etílico) es un líquido y su transporte y almacenamiento es sumamente sencillo. Además, puede producirse de dos formas.

La primera es mediante la modificación química del etileno, por hidratación. Pero la más utilizada y ecológica es la del procesamiento de materia de origen renovable como puede ser la caña de azúcar y sus derivados. En este caso recibe el nombre de bioetanol.

La cuestión es que una pila de combustible también puede ser alimentada con etanol y los investigadores del CNI y del SSSIHL han descubierto un catalizador que puede impulsar notablemente este tipo de generador de electricidad para múltiples aplicaciones.

Cúrcuma y oro

En concreto, se trata de combinar curcumina y ​​nanopartículas de oro para crear un electrodo que, según los estudios realizados, requiere 100 veces menos energía para convertir eficientemente el etanol en electricidad.

«De todos los catalizadores para la oxidación de alcohol en medio alcalino, el que preparamos es el mejor hasta ahora», ha afirmado Apparao Rao, director fundador de CNI y profesor de física RA Bowen en la Facultad de Ciencias.

«No queremos electrodos muy caros o sustratos poliméricos sintéticos que no sean ecológicos porque eso anula todo el propósito», complementó Lakshman Ventrapragada, un exalumno de Rao que trabajó como asistente de investigación en el CNI y es alumno de SSSIHL.

En este caso, los investigadores han utilizado el oro como catalizador, recubriendo este con curcumina para depositar el metal en el fondo del electrodo. De este modo, se evita el uso de marcos orgánicos metálicos o polímeros conductores.

Gracias a la especial estructura de la curcumina, es posible formar una red porosa alrededor de las nanopartículas de oro. Sin el recubrimiento de curcumina, las nanopartículas de oro se aglomeran, reduciendo el área de la superficie expuesta a la reacción química y generando un rendimiento deficiente. En cambio, el recubrimiento hace un excelente trabajo con la oxidación del alcohol.

Adicionalmente, el estudio ha desvelado otras aplicaciones sorprendentes para este electrodo, como la identificación de cambios en el nivel de dopamina. Esto es especialmente útil para detectar enfermedades como el Párkinson o el Trastorno por Déficit de Atención con Hiperactividad (TDAH).

«Aunque no tenemos una comprensión completa de lo que sucede a nivel atómico, sabemos con certeza que la curcumina está estabilizando las nanopartículas de oro de una manera que puede prestarse a otras aplicaciones», concluyó Lakshman Ventrapragada.

Fuente: Science Direct