Investigadores de la Universidad de Copenhague han desarrollado un nuevo catalizador más barato y sostenible para vehículos propulsados por hidrógeno.
Aproximadamente mil millones de automóviles y camiones recorren las carreteras del mundo, pero solo unos pocos funcionan con hidrógeno. De hecho los vehículos de hidrógeno son, hoy por hoy, algo muy raro. Esto es debido en parte a que dependen de una gran cantidad de platino – unos 50 gramos- como catalizador para sus pilas de combustible . Y por lo general, los vehículos normales solo necesitan unos cinco gramos de este elemento del cuál solo se extraen unas 100 toneladas anuales en Sudáfrica.
Ahora no obstante, un equipo investigadores de la Universidad de Copenhague ha desarrollado un catalizador que no requiere una cantidad tan grande de platino. «Nos estamos acercando a la misma cantidad de platino que se necesita para un vehículo convencional. Hemos desarrollado un catalizador que, en el laboratorio, solo necesita una fracción de la cantidad de platino que necesitan las actuales pilas de combustible de hidrógeno para automóviles», declara el profesor Matthias Arenz del Departamento de Química de la Universidad de Copenhague. «Al mismo tiempo, el nuevo catalizador es mucho más estable que los catalizadores presentes en los vehículos propulsados ??por hidrógeno de hoy en día» añade.
El vehículo de hidrógeno; una nueva frontera
Por lo general, el desarrollo de nuevas tecnologías sostenibles a menudo se ve desafiado por la disponibilidad limitada de los materiales que las hacen posibles, en ocasiones bastante raros o difíciles de extraer. Esto a su vez limita la escalabilidad de dicha tecnología y la posibilidad de hacerla accesible a una gran parte del mercado.
Debido a esta limitación actual, es imposible simplemente reemplazar los vehículos del mundo con modelos de hidrógeno de la noche a la mañana. Y la nueva tecnología desarrollada por el equipo de Arenz parece llegar para cambiar las reglas del juego: » este nuevo catalizador puede hacer posible el despliegue de vehículos de hidrógeno a una escala mucho mayor de lo que se hubiera logrado en el pasado», afirma el profesor Jan Rossmeisl, líder del centro del Centro de Catálisis de Aleaciones de Alta Entropía en el Departamento de Química de la UCPH. «Esto mejora significativamente las pilas de combustible, al permitir producir más caballos de fuerza por gramo de platino, lo que a su vez, hace que la producción de vehículos de pila de combustible de hidrógeno sea más sostenible», puntualiza.
En busca de la catálisis perfecta
Debido a que en un catalizador es solo la superficie la que se mantiene activa interactuando en las reacciones químicas, se necesitan tantos átomos de platino como sea posible para recubrirlo. Por otro lado, un catalizador también debe de ser duradero. Aquí radica el conflicto que hasta ahora había impedido desarrollar un catalizador de platino óptimo para los vehículos de hidrógeno. Para ganar la mayor superficie posible, los catalizadores actuales se basan en nanopartículas de platino que recubren una base de carbono. Desafortunadamente, el carbono hace que los catalizadores sean inestables.
La innovación del nuevo catalizador de la Universidad de Copenhage se distingue por estar exento de carbono. En lugar de nanopartículas, los investigadores han desarrollado una red de nanocables dotados de una gran cantidad de superficie y que poseen una alta durabilidad. «Con este avance, la noción de que los vehículos de hidrógeno se vuelvan comunes resulta mucho más realista. Les permite ser más baratos, más sostenibles y más duraderos», explica Rossmeisl.
«En el centro, desarrollamos nuevos materiales catalizadores para crear productos químicos y combustibles sostenibles que ayuden a hacer que la industria química sea más ecológica» explica Rossmeisl, quien puntualiza que: «que ahora sea posible aumentar la producción de vehículos de hidrógeno, y de una manera sostenible, es un gran paso adelante». «En estos momentos estamos en conversaciones con la industria automotriz sobre cómo se puede implementar este avance en la práctica y a gran escala» añade Arentz por su parte. «Las cosas parecen bastante prometedoras», sentencia orgulloso el investigador.
FUENTE: nationalgeographic
