Ir a contenido

PROCESO INDUSTRIAL

Hidrógeno más barato

Investigadores del ICIQ en Tarragona desarrollan un método más eficiente de obtención a partir del agua

Antonio Madridejos

amadridejos41370460 tarragona tarragones 19 12 2017 sociedad iciq investi171226160002

Los investigadores Álvaro Reyes y Marta Blasco, del ICIQ, observan el funcionamiento del nuevo catalizador para la obtención más barata del hidrógeno. / JOAN REVILLAS

El hidrógeno es el elemento más abundante del Universo y uno de los dos constituyentes del agua, pero su obtención en la Tierra es costosa o poco sostenible. Lo que se hace normalmente -el 96% de la producción actual- es emplear gas natural (metano, CH4) y vapor de agua a altas temperaturas, una reacción conocida como reformado del gas. Sin embargo, si queremos erradicar los combustibles fósiles y seguir avanzando hacia la tan pregonada economía del hidrógeno, con automóviles alimentados por este gas, "es necesario encontrar un sistema alternativo que sea barato, eficiente y sostenible", resume José Ramón Galán Mascarós, científico del Instituto Catalán de Investigación Química (ICIQ), en Tarragona. 

La gran alternativa para obtener hidrógeno es la hidrólisis, una reacción química que logra separar las moléculas que forman el agua (H2+O), aunque la energía y los materiales necesarios para ello encarecen notablemente el proceso. Así que por hidrólisis se produce solo el restante 4% del hidrógeno mundial, generalmente en aplicaciones muy específicas. "Romper la molécula de agua sí que es una alternativa limpia, pero no es algo sencillo", prosigue Galán. "Un kilo de hidrógeno obtenido quemando metano te puede salir por un dólar, mientras que un kilo electrolítico cuesta siete u ocho veces más porque necesitas muchas energía", añade.

Los científicos han logrado un catalizador para la hidrólisis que prescinde del iridio, un metal escaso y muy caro. Se basan en el cobalto y el wolframio 

El gran problema es que los mejores catalizadores actuales están basados en óxidos de iridio, un metal precioso y muy caro. De hecho, el iridio es el metal más escaso en la corteza terrestre, recuerda Galán. "Si intentaras una producción en masa, agotarías el recurso", añade. Y lo mismo sucede con el rutenio. Además, la fabricación en un medio ácido, que es lo más habitual, deteriora las membranas dedicadas a evitar que las moléculas de oxígeno e hidrógeno presentes en el agua se vuelvan a unir una vez separadas.

Para sortear este problema, investigadores del ICIQ han diseñado un nuevo catalizador compuesto de cobalto y wolframio -técnicamente, un polioxometalato de estos elementos- que es capaz de generar la reacción de hidrólisis de forma tan eficiente o incluso más que el iridio y a un precio irrisorio. "Nuestros polioxometalatos son mucho más baratos que el iridio y nos permiten trabajar en medio ácido", explica Marta Blasco Ahicart, investigadora posdoctoral y primera autora del trabajo. "Prescindir del iridio abarataría el proceso entre un 10% y un 20%", estima el jefe del equipo. Luego, además, se produciría también otro ahorro, un 20%-25% suplementario, por el menor coste energético.

Los detalles de la investigación se han publicado en la revista Nature Chemistry.

"Nuestra fabricación es sencilla -concluye Galán-. Empleamos materiales muy parecidos a los que se utilizan a nivel industrial en diversos procesos. Aunque se han propuesto otras alternativas, somos el primer equipo que presenta un material viable para competir con el iridio".

Ahora, el paso obligatorio será "implementar" los catalizadores en un sistema industrial, "pasar de una producción de litros a otra de toneladas", como dice el jefe del equipo en el ICIQ. "Nuestros experimentos demuestran la potencialidad del sistema". Ahora buscan financiación o la colaboración de alguna empresa interesada. "Nos gustaría unir nuestro sistema a una fuente fotovoltaica. Que sea autónomo. Es el reto final".

0 Comentarios
cargando