Investigadores/as del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han participado en un estudio internacional, publicado en la revista Advanced Energy Materials (1), que ha logrado un compuesto capaz de conseguir generar hidrógeno verde usando diez veces menos iridio, un metal de transición "ultraescaso y muy caro", según informa el CSIC.

El hidrógeno verde es el que se obtiene por electrólisis de agua utilizando energías renovables

El hidrógeno verde es el que se obtiene por electrólisis de agua utilizando energías renovables. En este sentido, ha indicado que se espera que "facilite" la transición a una sociedad descarbonizada.

 

Eficientes, pero muy caros

 

En concreto, para conseguir este hidrógeno se necesitan electrolizadores, como los llamados electrolizadores 'PEM' (Proton Exchange Membrane, en inglés), que "funcionan muy bien, son eficientes, pero son muy caros por los materiales que usan", según ha explicado el investigador del CSIC en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (ICP) y uno de los autores del estudio, Sergio Rojas.

El iridio no solo es caro, sino que es uno de los materiales más escasos y peor distribuidos

Asimismo, el CSIC que uno de esos materiales es el iridio "que no solo es caro, sino que es uno de los materiales más escasos y peor distribuidos".

En este sentido, el CSIC ha informado que, actualmente, una onza troy (unidad de medida usada en metales preciosos que equivale a 32,15 gramos) cuesta 4.600 dólares, de acuerdo con la empresa Johnson Matthey.

Por ello, los investigadores/as han diseñado un óxido metálico, un compuesto (catalizador) con diez veces menos iridio respecto al que se usa en nivel comercial (de dos miligramos por centímetro cuadrado han pasado a 0,2) y han logrado el mismo rendimiento.

 

Reducido por diez el coste del catalizador

 

"Hemos reducido por diez el coste del catalizador", ha señalado el investigador del CSIC en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM) y también autor del trabajo, José Antonio Alonso.

Este estudio demuestra la importancia de la investigación fundamental como paso previo a la aplicada. Este compuesto lo obtuvimos hace diez años, pero hasta ahora no le habíamos encontrado una aplicación

JOSÉ ANTONIO ALONSO, investigasor del CSIC y coautor del trabajo

Asimismo, ha destacado que este estudio "demuestra la importancia de la investigación fundamental como paso previo a la aplicada". "Este compuesto lo obtuvimos hace diez años, pero hasta ahora no le habíamos encontrado una aplicación", ha aclarado.

Por su parte, la científica en el ICP y también autora del estudio, María Retuerto, ha añadido que este estudio "abre la puerta a otros materiales similares y escalables".

Además, ha explicado que la escalabilidad de este compuesto concreto es "compleja" porque necesita un horno con 200 bares de presión de oxígeno, "una máquina rara ubicada en el ICMM y que usa Alonso".

"Estos materiales de iridio parte de un compuesto de partida cuya superficie se modifica en la reacción; lo que estamos viendo ahora es que a lo mejor no necesitamos tener exactamente ese compuesto de partida. Podemos tener algo muy similar y al final la reestructuración de la superficie nos da una actividad catalítica igual", ha afirmado Retuerto.

 

Capaz de producir grandes cantidades de hidrógeno de alta pureza

 

Por otro lado, Rojas ha explicado que el escalado es producir varias toneladas, es decir, producir "de manera masiva". Aun así, ha descrito este compuesto como "un precursor de un catalizador" gracias al que se están logrando otros compuestos.

Asimismo, el CSIC ha aclarado que el proceso por el que funciona este compuesto y sus derivados lo han explicado los mismos equipos en otro artículo, publicado en Nature Communications a finales del 2022, donde ya defendían que sí era posible bajar el nivel de Iridio de los catalizadores usados en la electrólisis 'PEM'.

"Pese a que la electrólisis alcalina es la técnica más desarrollada, la tecnología PEM es muy rápida y es capaz de producir grandes cantidades de hidrógeno de alta pureza. De momento exige iridio en su ánodo y ese es el gran problema para introducir la tecnología a mayor escala en el mercado", ha señalado Retuerto.

Referencias