Al menos, la revista ACS Nano publica que el equipo ha desarrollado un nuevo material compuesto que supera a los compuestos individuales en uno o dos órdenes de magnitud. Está formado por varios elementos que abundan en la Tierra y que podrían utilizarse para la generación eficiente de hidrógeno sin metales raros y preciosos, como el platino.
Parece claro que el futuro energético, incluso para el Transporte, pasa por el hidrógeno verde. Hoy en día es difícil (y caro) de producir y almacenar, pero se supone que estos inconvenientes se irán resolviendo con el paso del tiempo.
A la hora de producirlo, la electrólisis del agua es uno de los métodos más sostenibles, aunque con los métodos actuales necesitamos muchos materiales raros y caros, o el proceso no es lo suficientemente eficiente, apuntan los investigadores.
«Actualmente, los electrolizadores más eficientes contienen platino e iridio, necesarios para los electrodos en los que se produce el hidrógeno y el gas oxígeno a partir del agua. Sin embargo, el platino y sobre todo el iridio son demasiado escasos. Por eso buscamos constantemente materiales para electrodos fabricados a partir de recursos más abundantes que también puedan utilizarse como electrocatalizadores eficientes y estables», explica Chris Baeumer, investigador de la UT. Baeumer y su equipo encontraron exactamente lo que buscaban en un nuevo material, que es un compuesto que contiene cinco metales de transición diferentes.
Combinación excelente
Por separado, los cinco metales de transición sólo son moderadamente activos cuando se utilizan como catalizadores. Sin embargo, los investigadores descubrieron que la actividad combinada supera a la de los compuestos por separado en un factor de hasta 680. La mayor actividad es una sorpresa, explica Baeumer: «Esperábamos que mejorara la estabilidad en comparación con los compuestos tradicionales, pero cuando empezamos a hacer pruebas pronto resultó que la actividad también era mucho mayor. En colaboración con nuestros socios de Karlsruhe (Alemania) y Berkeley (EEUU), descubrimos que los metales de transición individuales pueden ayudarse mutuamente para que el material combinado sea mejor que la suma de sus partes, en lo que se conoce como efecto sinérgico».
Combinar los cinco materiales diferentes es complejo, y hasta ahora la actividad sólo se había probado en un entorno de laboratorio. «Estamos comparando un compuesto recién descubierto con materiales optimizados para la producción a gran escala, lo que significa que nuestro nuevo material aún debe probarse a escala industrial. Sin embargo, con algunos retoques y más investigación, esta combinación de metales de transición tiene el potencial de superar a las alternativas disponibles actualmente«, explica Shu Ni, postdoctorado de la UT, que dirige estos futuros desarrollos para la optimización de materiales.
