Representación artística de la división del agua
Un nuevo método produce hidrógeno más deprisa y con menos energía
Este elemento es fundamental para la tecnología y la industria debido a que combustión solo produce agua como subproducto, lo que lo convierte en un combustible libre de emisiones
Un nuevo método para la descomposición electroquímica del agua, descrito en Nature Nanotechnology, no solo acelera la producción de hidrógeno, sino que también la hace más sostenible, según los autores del estudio.
El hidrógeno es fundamental para la tecnología y la industria debido a sus características: es el elemento químico más ligero, tiene una alta densidad energética y su combustión solo produce agua como subproducto, lo que lo convierte en un combustible libre de emisiones. Esto lo hace una fuente de energía limpia y atractiva, pero su producción sigue siendo altamente demandante en términos de energía.
La descomposición electroquímica del agua es uno de los métodos para obtener hidrógeno, donde electrodos sumergidos en agua son expuestos a una corriente eléctrica. Si se usa energía renovable para este proceso, se podría aumentar la sostenibilidad de la producción de hidrógeno. Sin embargo, uno de los principales obstáculos es la llamada reacción de evolución del oxígeno (OER), un proceso lento donde las moléculas de agua se descomponen en oxígeno e hidrógeno. Aunque los catalizadores de metales nobles pueden acelerar esta reacción, son caros y escasos, y además requieren energía adicional, conocida como sobrepotencial.
Un equipo de investigadores, liderado por el profesor Francesco Ciucci, de la Universidad de Bayreuth, ha abordado este problema desarrollando un nuevo enfoque para la descomposición electroquímica del agua. El método utiliza átomos dispersos de iridio como catalizadores, combinados con dimetilimidazol e hidróxido de cobalto-hierro, en una disposición geométrica fuera del plano que maximiza el rendimiento y la eficiencia.
Este enfoque innovador incrementa significativamente la actividad de la OER, disminuye el sobrepotencial y reduce la cantidad de metales nobles necesarios, ya que solo se usan átomos individuales de iridio. Además, mejora la estabilidad de la reacción catalítica.
«Nuestro estudio supone un avance importante para lograr una aceleración de la OER eficiente y rentable, lo que es crucial para la producción sostenible de hidrógeno», afirmó Ciucci, autor principal del estudio. «Estos resultados podrían impulsar la transición hacia soluciones de energía limpia a nivel global».
