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Planta de cactus inspira la producción rentable de hidrógeno verdemartes, 15 de septiembre 2026
Planta de cactus inspira la producción rentable de hidrógeno verde
Ingenieros de la Universidad de Texas, han propuesto un material a base de níquel de bajo costo que podría hacer que la producción sea más eficiente.
Innovación/Medio Ambiente
Por: Catalina Díaz | 26 de agosto 2023 | 14:26
Hace más de 100 años, los científicos descubrieron cómo convertir el agua en gas hidrógeno, una energía verde muy deseada que ha sido apodada "el combustible del futuro".
A pesar de este avance, el hidrógeno no se ha enganchado como fuente de combustible dominante. Descomponer el agua en hidrógeno puede ser ineficiente y costoso y el proceso de transformación, llamado electrólisis, permanece sin perfeccionar.
Ahora, los ingenieros de la Universidad de Texas en El Paso han propuesto un material a base de níquel de bajo costo para ayudar a dividir el agua de manera más barata y eficiente. ¿Su inspiración? Una suculenta del desierto conocida como el nopal. El material se describe en un nuevo artículo en la revista ACS Applied Materials & Interfaces.
"Este es un diseño inspirado en la naturaleza en el laboratorio, dijo la profesora de ingeniería mecánica de UTEP Ramana Chintalapalle, quien dirigió el estudio. Tienes esta planta con una superficie extensa que puede absorber la humedad y sobrevivir en ambientes extremos. Pensamos: '¿Cómo podemos incorporar esto en nuestra investigación?"
El problema del hidrógeno
La electrólisis es el proceso de dividir el agua con electricidad y un electrocatalizador, un material que acelera cualquier reacción química. Las técnicas actuales para dividir el agua dependen en gran medida del platino como catalizador, lo que tiene sus inconvenientes.
"El platino es el material dominante utilizado para ayudar a dividir el agua, pero es muy caro, más caro que el oro, y simplemente no es factible usarlo a gran escala debido a su precio, explicó Chintalapalle. Necesitamos un catalizador que sea más viable económicamente para que todos los países puedan adoptar razonablemente el hidrógeno".
Una solución espinosa
Navid Attarzadeh notó por primera vez el nopal mientras caminaba hacia el laboratorio del Centro de Investigación de Materiales Avanzados de UTEP. El equipo había estado explorando el níquel como un reemplazo catalítico para el platino, un metal que es abundante en la Tierra y 1.000 veces más barato que el platino.
El níquel, sin embargo, no es tan rápido y eficaz para descomponer el agua en hidrógeno.
"Todos los días, pasaba por esta misma planta, dijo Attarzadeh, estudiante de doctorado en ciencias ambientales e ingeniería. Y comencé a conectarlo con nuestro problema catalizador. Lo que me llamó la atención fue lo grandes que eran las hojas y los frutos en comparación con otras plantas del desierto, la tuna tiene una superficie extraordinaria".
Fue entonces cuando el Attarzadeh tuvo una idea. ¿Qué pasaría si diseñaran un catalizador 3D a base de níquel en forma de nopal? El área de superficie más grande podría acomodar más reacciones electroquímicas, creando más hidrógeno que el níquel normalmente.
El equipo diseñó rápidamente la estructura a nanoescala, invisible para el ojo humano, y la puso a prueba.
"Probamos la capacidad del catalizador para dividir el agua repetidamente y tuvimos buenos resultados", dijo Chintalapalle.
Agregó que este es un descubrimiento fundamental y que el proceso necesita un mayor refinamiento, pero es un paso en la dirección correcta.
"El gas hidrógeno puede transformar la tecnología energética para nuestro país, sin generar emisiones de gases de efecto invernadero, dijo Chintalapalle. Nuestra huella de carbono podría ser eliminada, tenemos que seguir persiguiendo esto", finalizó.
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