MADRID, 17 de abril. (Prensa Europea)- Ingenieros de la Universidad de Nottingham han encontrado una manera de convertir chatarra en un catalizador altamente eficiente para producir hidrógeno a partir de agua. De esta manera, descubrieron que la superficie del chip, un subproducto de la industria metalúrgica, tiene una textura con pequeños escalones y ranuras a nanoescala.
Estas estructuras pueden anclar átomos de platino o cobalto, creando electrocatalizadores eficaces capaces de dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. La investigación se publica en el Journal of Materials Chemistry A de la Royal Society of Chemistry. El hidrógeno es un combustible limpio que se puede utilizar para generar calor o impulsar vehículos, y el único subproducto del proceso de combustión es el vapor de agua.
Sin embargo, la mayoría de los métodos de producción de hidrógeno dependen de combustibles fósiles. La electrólisis del agua es una de las rutas verdes más prometedoras para la producción de hidrógeno porque solo requiere agua y electricidad. La industria enfrenta desafíos con la electrólisis del agua porque el proceso requiere elementos raros y costosos, como el platino, para catalizar el proceso de división del agua.
Con un suministro global limitado y el aumento de los precios de los metales preciosos, existe una necesidad urgente de materiales electrocatalíticos alternativos para producir hidrógeno a partir del agua. El Dr. Jesum Alves Fernandes, de la Facultad de Química de la Universidad de Nottingham, que dirigió el equipo de investigación, explicó en un comunicado: Sólo las industrias del Reino Unido generan millones de toneladas de desechos metálicos cada año.
Utilizando un microscopio electrónico de barrido podemos examinar las superficies aparentemente lisas de piezas de acero inoxidable, titanio o aleaciones de níquel. Para nuestra sorpresa, descubrimos que las superficies tenían surcos y crestas de sólo unas pocas decenas de nanómetros de ancho. ‘Nos dimos cuenta de que esta superficie nanotexturizada podría brindar una oportunidad única para fabricar electrocatalizadores’, explica.
Los investigadores utilizaron pulverización catódica con magnetrón para crear una lluvia de átomos de platino en la superficie del chip. Luego, estos átomos de platino se unen entre sí formando nanopartículas que encajan perfectamente en las nanoranuras. Por su parte, el Dr.
Madasamy Thangamuthu, investigador postdoctoral de la Universidad de Nottingham y responsable de analizar la estructura y actividad electrocatalítica del nuevo material, afirmó: “Lo destacable es que hemos podido producir hidrógeno a partir de agua con sólo 1/ 10 de las emisiones.‘ cantidad de platino cargado en comparación con los catalizadores comerciales de última generación. ‘Al introducir sólo 28 microgramos del metal precioso en 1 cm de chip, podemos crear un electrolizador a escala de laboratorio que funcione con una eficiencia del 100 % y produzca 0,5 litros de hidrógeno por minuto a partir de un solo chip. .
El grupo está trabajando con AqSorption Ltd, una empresa con sede en Nottingham que diseña y fabrica electrolizadores, para desarrollar su tecnología. El profesor Andrei Khlobystov, de la Facultad de Química de la Universidad de Nottingham, añadió: Los electrocatalizadores basados en chips tienen potencial para tener un impacto importante en la economía. Nuestra tecnología única desarrollada en Nottingham, que implica el crecimiento átomo por átomo de partículas de platino en una superficie nanotexturizada, resuelve dos desafíos importantes.
En primer lugar, permite la producción de hidrógeno verde utilizando la menor cantidad de metales preciosos posible y, en segundo lugar, recicla chatarra de la industria aeroespacial, todo ello en la mayoría de los casos en un solo proceso, señaló.
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