Sendas investigaciones consiguen abaratar los sistemas de producción de hidrógeno y de pilas de combustibles gracias al empleo de nuevos materiales en los que no forma parte el platino. El hidrógeno y el oxígeno burbujean a cada lado del sistema de electrolisis. Foto: MIT.
El hidrógeno no existe en forma de gas en la atmósfera terrestre y no hay fuentes que lo produzcan. No es una fuente de energía, sino un vector que la porta una vez producida. Por tanto la economía del hidrógeno se basa en la utilización de alguna otra forma de energía para extraer el hidrógeno del agua. Luego, ese hidrógeno puede ser transportado, quemado directamente como combustible o combinarlo en una pila de combustible para producir electricidad. Pero, además de contar con una fuente de energía barata y asequible, se precisa que los sistema de producción de hidrógeno y las pilas de combustibles sean lo más eficientes posible.
Para la producción de hidrógeno se emplea la electrolisis del agua en la que se divide el agua en hidrógeno y oxígeno gracias a una corriente eléctrica y la medicación de un catalizador.
El problema es que el catalizador que normalmente se emplea es platino, metal noble que cuesta más de 1000 euros la onza. Este factor hace que la producción de hidrógeno no sea barata aunque se cuente con electricidad de bajo coste.
Ahora científicos del MIT (EEUU) y de Monash University (Australia) publican en Science haber encontrado una solución barata tanto para la producción de hidrógeno como para las pilas de combustible.
Daniel Nocera y Matthew Kanan (del MIT) se centraron en el desarrollo de un catalizador para la producción de hidrógeno que realizase la misma función que el platino pero que fuese mucho más barato. Finalmente descubrieron que añadiendo cobalto y fósforo a los electrodos se podía conseguir lo mismo. Además, el proceso se realiza a temperatura ambiente, pH neutro y presión atmosférica normal. El precio de estos materiales es unas mil veces inferior al del platino.
La inspiración vino de la naturaleza al estudiar la cadena de procesos que se da durante la fotosíntesis.
La idea sería utilizar este sistema para producir hidrógeno a partir de energía solar en grandes cantidades y a precio económico gracias a que no se usa platino.
Pero al otro lado de la ecuación también hay platino. En las pilas de combustible se combina hidrógeno y oxígeno para producir electricidad, generalmente mediante el uso de platino y otros metales caros. Winther-Jensen y sus colaboradores de Monash University parecen haber resuelto el problema. Han desarrollado un nuevo electrodo hecho de polímero conductor flexible que realiza la función y sólo cuesta 35 euros la onza. El polímero es tan efectivo como el platino. El producto no presenta señales de degradación o deterioro en las 1500 horas de prueba en las que se ha ensayado. También puede ser utilizado el los tubos de escape tradicionales actuando como los catalizadores habituales y con la ventaja de no envenenarse con el monóxido de carbono como le pasa al platino.
Podrá ser utilizado inmediatamente en minipilas de combustible como las que se prevén que tengan los ordenadores portátiles y otros dispositivos móviles, pero para plantas de generación de energía se necesita más investigación y desarrollo. Otra idea es emplear estas futuras pilas de combustible en automóviles.
Algunos expertos creen que en unos 10 años los dueños de casas podrían abastecerse de energía gracias a paneles solares y usar el exceso de la misma para producir hidrógeno para su automóvil o almacenarlo para cuando haga falta y no haya mucho sol.
Fuentes y referencias:
http://web.mit.edu/newsoffice/2008/oxygen-0731.html
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/sci;1162018v1?maxtoshow=&HITS=10&hits=10&RESULTFORMAT=&fulltext=Matthew+Kanan+&searchid=1&FIRSTINDEX=0&resourcetype=HWCIT
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