¿Y si existiera un material para hacer las pilas de combustible de hidrógeno asequibles?

Bueno, parece que existe un catalizador para tal cosa

Las pilas de combustible de hidrógeno se utilizan para convertir el hidrógeno en electricidad. Para facilitar la reacción que genera la electricidad, se usa un costoso catalizador de platino. Sin embargo, los científicos del Imperial College London han creado un catalizador utilizando únicamente hierro, carbono y nitrógeno, que son materiales sustancialmente más baratos y fácilmente disponibles.

Sabemos que el hidrógeno es el elemento más abundante en la Tierra, pero su uso se ve obstaculizado por los altos costes de obtenerlo, almacenarlo y usarlo. A pesar de estar en todas partes, casi no está en forma pura. Como tal, se deben idear métodos costosos (y que consumen mucha energía) para extraerlo de otros productos, como por ejemplo el agua o los gases naturales. Estos son en su mayoría procesos contaminantes, que niegan el papel del hidrógeno como combustible verde.

El almacenamiento de hidrógeno también es complicado, ya que necesita depósitos de alta presión que, generalmente, están hechos de materiales compuestos de fibra de carbono. El quemar luego hidrógeno directamente en un propulsor de combustión es bastante sencillo, pero una forma más eficiente (y más limpia) es transformarla en electricidad mediante una pila de combustible. Desafortunadamente, las celdas también son muy costosas de fabricar porque utilizan materiales escasos como el platino.

Es por eso por lo que la situación está a punto de cambiar drásticamente, ya que un equipo de investigadores del Imperial College London ha creado un catalizador gestado en hierro, carbono y nitrógeno para reemplazar los costosos componentes de platino. Cuando se usan con prudencia, son tan eficientes como el metal precioso en el funcionamiento de una celda de combustible a alta potencia tradional. Una idea que veremos plasmada en modelos de hidrógeno por los que muchos fabricantes apuestan.

“Actualmente, alrededor del 60 % del coste de una sola celda de combustible es el platino para el catalizador”, manifiesta el director principal de la investigación, el profesor Anthony Kucernak, del Departamento de Química.

“Para hacer que las celdas de combustible sean una alternativa viable real a los vehículos que funcionan mediante combustibles fósiles, por ejemplo, necesitamos reducir esa tarifa”.

Con esta tecnología, se conseguiría bajar el precio de desarrollo del catalizador y, por ende, de los coches.

Para que funcione, el equipo creó un catalizador en el que todo el hierro se dispersó como átomos individuales dentro de una matriz de carbono eléctricamente conductora. El uso de un proceso llamado transmetalación resultó en unas propiedades radicalmente diferentes en comparación con el hierro a granel, actuando como un buen sustituto del platino. En las pruebas de laboratorio, los investigadores demostraron que un catalizador de hierro de un solo átomo tiene un rendimiento similar al de platino.

El catalizador de hierro permite construir celdas de combustible más baratas que reducirán significativamente el precio de las celdas de combustible. Por ahora, el catalizador a base de hierro no es tan duradero como el de platino, pero el equipo está trabajando para mejorar el sistema. Las celdas de combustible aún tienen un gran potencial para la generación del coche eléctrico, y no solo para el transporte, sino también para edificios y comunidades. Con suerte, la generación de hidrógeno limpio también se pondrá al día.