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La tecnología de celdas de combustible de hidrógeno (H) podría convertirse en la forma más limpia de energía, tanto en términos de generación del gas como en términos de productos de combustión (que son sólo el calor y el agua). El mayor problema ha sido que el proceso de generación de H limpio, eficiente y barato, ya que lafuente principal actual de H es el carbón.

h fuelcell Se descubre nuevo catalizador para celdas de hidrógeno
h-fuelcell

Pero el H también puede derivarse de manera más eficiente y ecológica a partir de la división de la molécula de agua (H2O). Pero también aquí, hay un obstáculo importante: el proceso controlado (no consumidor de energía eléctrica)  de hidrólisis  (división de agua) requiere de un catalizador para arrancar la reacción. Actualmente, el catalizador más eficaz para esto es el metal pesado platino. El Platino funciona de maravillas, salvo que se trata de un raro metal, y muy caro, por lo que lo hace poco práctico para uso industrial masivo.

Además, la hidrólisis requiere dos pasos catalíticos – la primera (el ánodo +) quita los electrones de los átomos de hidrógeno en el agua y, a continuación, combina los átomos del oxígeno (O) liberado en oxígeno molecular (02). El segundo paso (el cátodo -) permite a los átomos de H cargados positivamente  que adquieran electrones y aparearse entonces en hidrógeno molecular (H2). Después, El H2 es combustionado (a través de O2) para potenciar el vehículo, dejando como rastro sólo agua (y algo de calor) como gases de escape. Para que todo esto funcione con un costo razonable, de manera eficaz y limpia y sin alterar el nivel de pH del agua (lo que interferiría con la catálisis), encontrar un o varios agentes catalizadoresha sido la preocupación primordial de los ingenieros de celdas de combustibles.

Recientemente, los investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) informaron el descubrimiento de un nuevo catalizador para partir el agua que es mucho más amigable para el  medio ambiente que el Platino: se trata de un compuesto de cobalto y fósforo, que son elementos relativamente baratos y abundantes. Se trata de un “gran salto” en la tecnología de combustible de hidrógeno y muchos científicos están festejando.

Al igual que con todo avance importante, la tecnología necesita mejorar mucho. El sistema catalizador funciona colocando un ánodo de óxido de estaño e indio (ITO)  en una solución de iones de cobalto (Co4 +) y fosfato de potasio (PK). Pero este sistema todavía requiere una buena cantidad de energía externa para impulsar la reacción separadora de agua (esta fuente de energía no procede de la energía del combustible almacenado y no se recupera en el proceso). Además, el catalizador sólo puede manejar bajos niveles de corriente eléctrica. Sin embargo, los investigadores siguen siendo optimistas sobre los avances más recientes con este nuevo enfoque, sobre todo porque los nuevos catalizadores son tan fáciles de fabricar.

El otro gran desafío de ingeniería es conectar los electrodos en la celda a paneles solares (que abastecen la energía inicial externa al sistema catalítico) para proporcionar una fuente limpia de energía. Además, se debe demostrar que los catalizadores que pueden trabajar en el agua de mar (que es alta en sal/alcalina). El agua de mar es la fuente de agua más barata y más abundante, y si un sistema viable podría ser concebido, este sistema sería capaz de generar H, transportarlo a las células de almacenamiento en tierra, y convertirlo en electricidad y agua dulce. Esto va más allá de proporcionar una fuente de combustible para los automóviles, podría satisfacer dos de la necesidades más básicas de la civilización, energía abundante y limpia, el agua potable.

Fuente: Cleantechnica

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