Al trazar un mapa de lo que ocurre a nivel atómico detrás de un método especialmente prometedor llamado electrólisis de metales, los investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts y del Laboratorio Nacional de Aceleración SLAC están dando los primeros pasos hacia soluciones futuras que podrían dar paso a procesos más eficientes y ecológicos para la producción de litio, hierro y cobalto, así como ayudar al desarrollo de baterías de metal-aire.
En un artículo publicado en la revista Chemistry of Materials, los científicos explican que la electrólisis de metales es un proceso en el que un óxido metálico, el mineral, se somete a electricidad para crear metal puro con oxígeno como subproducto. Esa es la reacción que exploraron a nivel atómico.
“Aquí pretendemos establecer algunos conocimientos básicos para predecir la eficiencia de la producción electroquímica de metales y de las baterías de metal-aire a partir del examen de las barreras termodinámicas computadas para la conversión entre el metal y los óxidos metálicos”, dijo Yang Shao-Horn, uno de los autores del estudio, en una declaración a los medios.
Sin embargo, el trabajo de descubrir los pasos elementales que intervienen en la electrólisis del metal fue un reto porque no estaba claro cuáles eran esos pasos. Esto significaba que los investigadores tenían que averiguar cómo pasar del óxido metálico al metal y al oxígeno.
Los análisis se realizaron con simulaciones en superordenadores. “Es como una caja de arena de átomos, y luego jugamos con ellos”, dijo el coautor Michal Bajdich.
Más concretamente, el equipo exploró diferentes escenarios para la electrólisis de varios metales. Cada uno de ellos incluía diferentes catalizadores o moléculas que aumentan la velocidad de la reacción. El mapa que surgió es esencialmente una guía para diseñar los mejores catalizadores para cada metal diferente.
Dado que se han centrado sólo en los metales puros, el siguiente paso de los investigadores es ver qué ocurre en sistemas más complejos en los que intervienen varios metales, como aquellos en los que están presentes el sodio y el litio.
La nueva comprensión a nivel atómico de estas reacciones no sólo podría ayudar a los ingenieros a desarrollar rutas electroquímicas eficientes para la producción de metales, sino también a diseñar baterías metal-aire más eficientes, ya que la carga de las baterías metal-aire también implica la electrólisis.
Noticia tomada de: MINING / Traducción libre del inglés por World Energy Trade
Inscríbase gratuitamente a nuestro boletín semanal aquí.
No dude en ponerse en contacto con nosotros para darnos sugerencias y noticias. Es suficiente con enviar un mensaje a contacto@worldenergytrade.com para hacérnoslo saber.
Te puede interesar:
- Los cinco metales más caros y dónde se extraen
- Los cinco principales países productores de cobre del mundo
- ¿Cuáles son los países productores de litio más grandes del mundo?
- Los 5 principales países productores de diamantes del mundo
