Alrededor de mil millones de coches y camiones se mueven por las carreteras del mundo. Sólo unos pocos funcionan con hidrógeno. Esto podría cambiar después de un gran avance logrado por los investigadores de la Universidad de Copenhague.
¿El avance? Un nuevo catalizador que puede ser utilizado para producir vehículos más baratos y mucho más sostenibles impulsados por hidrógeno.
Los vehículos de hidrógeno son una rareza. Esto se debe en parte a que dependen de una gran cantidad de platino para servir de catalizador en sus celdas de combustible, alrededor de 50 gramos. Normalmente, los vehículos sólo necesitan unos cinco gramos de este material raro y precioso. De hecho, en Sudáfrica sólo se extraen 100 toneladas de platino al año.
Ahora, los investigadores del Departamento de Química de la Universidad de Copenhague han desarrollado un catalizador que no requiere una cantidad tan grande de platino.
“Hemos desarrollado un catalizador que, en el laboratorio, sólo necesita una fracción de la cantidad de platino que necesitan las actuales pilas de combustible de hidrógeno para automóviles.
“Nos estamos acercando a la misma cantidad de platino que se necesita para un vehículo convencional. Al mismo tiempo, el nuevo catalizador es mucho más estable que los catalizadores utilizados en los vehículos actuales propulsados por hidrógeno”, explica el profesor Matthias Arenz del Departamento de Química.
Un cambio de paradigma para los vehículos de hidrógeno
Las tecnologías sostenibles a menudo se ven desafiadas por la limitada disponibilidad de los materiales raros que las hacen posibles, lo que a su vez limita la escalabilidad. Debido a esta limitación actual, es imposible reemplazar simplemente los vehículos del mundo por modelos de hidrógeno de la noche a la mañana. Como tal, la nueva tecnología es un cambio de juego.
“El nuevo catalizador puede hacer posible el despliegue de vehículos a hidrógeno a una escala mucho mayor de la que se podría haber logrado en el pasado”, afirma el profesor Jan Rossmeisl, líder del Centro de Catálisis de Aleaciones de Alta Entropía del Departamento de Química de la UCPH.
El nuevo catalizador mejora significativamente las celdas de combustible, haciendo posible producir más caballos de fuerza por gramo de platino. Esto, a su vez, hace que la producción de vehículos de pilas de combustible de hidrógeno sea más sostenible.
Más duradero, menos platino
Debido a que sólo la superficie de un catalizador está activa, se necesitan tantos átomos de platino como sea posible para recubrirlo. Un catalizador también debe ser duradero. Aquí está el conflicto. Para ganar la mayor superficie posible, los catalizadores actuales se basan en nanopartículas de platino que se recubren sobre el carbono.
Desafortunadamente, el carbono hace que los catalizadores sean inestables. El nuevo catalizador se distingue por ser libre de carbono. En lugar de nanopartículas, los investigadores han desarrollado una red de nanoalambres caracterizados por una gran superficie y una gran durabilidad.
“Con este avance, la idea de que los vehículos de hidrógeno se conviertan en algo común se ha vuelto más realista. Permite que se vuelvan más baratos, más sostenibles y más duraderos”, dice Jan Rossmeisl.
Diálogo con la industria automotriz
El siguiente paso para los investigadores es ampliar sus resultados para que la tecnología pueda ser implementada en los vehículos de hidrógeno.
“Estamos en conversaciones con la industria automotriz sobre cómo este avance puede ser implementado en la práctica. Por lo tanto, las cosas parecen bastante prometedoras”, dice el profesor Matthias Arenz.
Los resultados de la investigación acaban de ser publicados en Nature Materials, una de las principales revistas científicas de investigación de materiales. Es el primer artículo en el que han colaborado todos los investigadores del centro de investigación básica, “Center for High Entropy Alloy Catalysis (CHEAC)”. El centro es el llamado “Centro de Excelencia”, apoyado por la Fundación Nacional de Investigación Danesa.
“En el centro, desarrollamos nuevos materiales catalizadores para crear productos químicos y combustibles sostenibles que ayuden a la sociedad a hacer más verde la industria química. El hecho de que ahora sea posible aumentar la producción de vehículos de hidrógeno, y de forma sostenible, es un gran paso adelante”, dice el líder del centro Jan Rossmeisl.
Noticia tomada de: Phys.org / Traducción libre de: World Energy Trade
Te puede interesar:
- Australia: Sydney funcionará totalmente con energía renovable
- Tesla y la ciencia detrás de la batería de próxima generación con un millón de millas
- Apex Energy inaugura una planta de hidrógeno verde en Alemania
