Producir hidrógeno verde barato es posible con este catalizador no metálico

Con el mundo en plena carrera por conseguir el modo más ecológico, barato y eficiente de producir energía, no es de extrañar que se sucedan los hallazgos científicos que prometen impulsar la descarbonización a cotas inimaginables.

Y uno de los campos en los que los científicos están poniendo más énfasis es el de la producción de hidrógeno verde. Es decir, empleando para ello energías renovables que omitan las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera.

Un catalizador como el platino tiene una gran afinidad por el hidrógeno, por lo que rompe el enlace espontáneamente

Pero este proceso cuenta con un importante inconveniente que lo hace mucho más caro de lo deseable: los electrolizadores actualmente utilizados emplean catalizadores hechos con metales preciosos como el platino o el iridio.

Esto, además de resultar muy caro, hace que el proceso global de producción del hidrógeno no sea tan verde como podría, pues la minería necesaria para extraer estos metales no es precisamente beneficiosa para el medio ambiente.

Nitruro de carbono

Científicos surcoreanos de la Universidad de Inha han desarrollado un catalizador que haga innecesario el empleo de metales preciosos a la hora de elaborar catalizadores. Se trata del nitruro de carbono, que en las investigaciones ha ofrecido un alto rendimiento usando la luz solar para descomponer las moléculas de agua en oxígeno e hidrógeno (H2).

Este catalizador no metálico es obviamente mucho más económico y no es tóxico, por lo que supone un valioso avance en esta materia. Los investigadores determinaron que, al utilizar una estrategia respetuosa con el medio ambiente para agregar agua y corriente durante el proceso de creación del fotocatalizador de nitruro de carbono, el resultado fue un componente con una eficiencia fotocatalítica unas 12 veces mayor que la de un catalizador metálico tradicional.

Además, también se descubrió que el nuevo diseño es considerablemente más estable y notablemente más duradero que los dispositivos convencionales que se consideran el estándar actual.

Cómo funciona la catálisis de hidrógeno y platino

A grandes rasgos, las moléculas se mantienen unidas por enlaces químicos y las reacciones químicas a menudo son tan simples como romper algunos enlaces y crear nuevos con otros átomos.

Algunos enlaces son más fuertes que otros, lo que hace que requieran más energía para romperse. A cambio, emiten tanta energía como la que toman cuando forman el enlace.

La reacción entre el hidrógeno y el oxígeno para formar agua necesita de dos moléculas de hidrógeno y una molécula de oxígeno. Los enlaces entre el hidrógeno y el oxígeno deben romperse y esto requiere mucha energía, pero el uso de un catalizador reduce la cantidad de energía necesaria. La razón es que los catalizadores tienen una alta afinidad por algunos reactivos.

Un catalizador como el platino tiene una gran afinidad por el hidrógeno, por lo que rompe el enlace espontáneamente y el hidrógeno simplemente se adhiere al platino. Ahora, este metal precioso parece tener un sustituto mucho más accesible y eficaz.

Fuente: Ajudaily