Un equipo de científicos dicen que un nuevo método para extraer hidrógeno del agua de manera más eficiente podría ayudar a apuntalar la captura de energía renovable en forma de combustible sostenible.
En un nuevo artículo, publicado hoy en la revista Nature Communications, investigadores de universidades del Reino Unido, Portugal, Alemania y Hungría describen cómo la corriente eléctrica pulsante a través de un catalizador en capas les ha permitido casi duplicar la cantidad de hidrógeno producido por milivoltio de electricidad utilizada durante el proceso.
La electrólisis, un proceso que probablemente sea familiar para cualquiera que estudió química en la escuela secundaria, usa corriente eléctrica para dividir los enlaces entre los átomos de hidrógeno y oxígeno del agua, liberando hidrógeno y gas oxígeno. Si la corriente eléctrica para el proceso de electrólisis se genera a través de medios renovables como la energía eólica o solar, todo el proceso no libera carbono adicional a la atmósfera, por lo que no contribuye al cambio climático. El gas de hidrógeno se puede utilizar como fuente de combustible de cero emisiones en algunas formas de transporte, como autobuses y automóviles, o para calentar hogares.
Produciendo más hidrógeno
La investigación del equipo se centró en encontrar una forma más eficiente de producir hidrógeno a través de la reacción de división electrocatalítica del agua. Descubrieron que los electrodos cubiertos con un catalizador de telururo de molibdeno mostraron un aumento en la cantidad de gas hidrógeno producido durante la electrólisis cuando se aplicó un patrón específico de pulsos de alta corriente. Al optimizar los pulsos de corriente a través del electrolito ácido, podrían reducir la cantidad de energía necesaria para producir una cantidad dada de hidrógeno en casi un 50%.
Estructura del nuevo catalizador de telururo de molibdeno. Crédito: Nature Communications 10.1038/s41467-019-12831-0
El Dr. Alexey Ganin, de la Facultad de Química de la University of Glasgow, dirigió el equipo de investigación. Ganin dijo:
Actualmente, el Reino Unido satisface aproximadamente un tercio de sus necesidades de producción de energía a través de fuentes renovables, y en Escocia esa cifra es de aproximadamente el 80%. Los expertos predicen que pronto llegaremos a un punto en el que produciremos más electricidad renovable de la que demanda nuestro consumo. Sin embargo, como está actualmente, el exceso de energía generada debe usarse a medida que se produce o de lo contrario se desperdicia. Es Es vital que desarrollemos un conjunto robusto de métodos para almacenar la energía para su uso posterior. Las baterías son una forma de hacerlo, pero el hidrógeno es una alternativa muy prometedora. Nuestra investigación proporciona una nueva visión importante sobre la producción de hidrógeno a partir de la electrólisis de manera más efectiva y económica, y estamos ansiosos por seguir esta prometedora vía de investigación”.
Dado que el nivel de mejora catalítica está controlado por las corrientes eléctricas, los avances recientes en el aprendizaje automático podrían utilizarse para ajustar la secuencia correcta de las corrientes aplicadas para lograr el máximo rendimiento. La siguiente etapa para el equipo es el desarrollo de un protocolo de inteligencia artificial para reemplazar el aporte humano en la búsqueda del uso más efectivo de estructuras electrónicas en procesos catalíticos similares.
El artículo, titulado «The rapid electrochemical activation of MoTe2 for the hydrogen evolution reaction», ha sido publicado en la revista Nature Communications.
Fuente: Phys.org
He querido publicar varios de sus artículos, pero no he podido debido a que olvidé el correo anterior, y es el que sigue figurando en mi cuenta. Espero ayuda.