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División molecular del agua promete ser aliada en la energía renovable asequible
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División molecular del agua promete ser aliada en la energía renovable asequible

Nuevos experimentos indican que la división molecular del agua puede ser una buena opción de energía renovable asequible 

por LaVerdad

División molecular del agua promete ser aliada en la energía renovable asequible

División molecular del agua promete ser aliada en la energía renovable asequible

Un avance en la división del agua en sus partes podría ayudar a que la energía renovable valga la pena, incluso cuando el sol no brilla y el viento no sopla. El uso de energía solar y eólica cuando está disponible para la división de agua, un proceso que utiliza electricidad para dividir H 2 O en hidrógeno y oxígeno, ofrece una manera de almacenar energía en forma de combustible de hidrógeno.

Investigadores del Los Alamos National Laboratory
Investigadores del Los Alamos National Laboratory

Actualmente, el sistema más popular utilizado para la división del agua, o electrólisis del agua, se basa en metales preciosos como catalizadores, pero un equipo de investigación colaborativo, que incluye científicos del Laboratorio Nacional de Los Alamos y la Universidad Estatal de Washington, ha desarrollado un sistema que ofrece un proceso menos costoso y más abundante de materiales, mismo que se describe en un artículo publicado en Nature Energy el 9 de marzo.

"El sistema actual de electrólisis del agua utiliza un catalizador muy costoso, mientras que en nuestro sistema, utilizamos un catalizador a base de níquel-hierro, que es mucho más barato, pero el rendimiento es comparable", explicó Yu Seung Kim, científico investigador del Laboratorio Nacional de Los Alamos. y autor responsable del estudio.

Energía renovable que produce Hidrógeno

La mayor parte de la división del agua en la actualidad se lleva a cabo utilizando un equipo llamado electrolizador de agua con membrana de intercambio de protones, que genera hidrógeno a una alta tasa de producción, proceso que es costoso y funciona en condiciones muy ácidas que requieren catalizadores de metales preciosos como platino e iridio, así como placas de metal resistentes a la corrosión hechas de titanio.

El equipo de investigación trabajó para resolver este problema dividiendo el agua en condiciones alcalinas o básicas con un electrolizador de membrana de intercambio aniónico, este tipo de electrolizador no necesita un catalizador a base de metales preciosos . De hecho, un equipo dirigido por Yuehe Lin, profesor de la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales de la WSU, creó un catalizador a base de níquel y hierro, elementos que son menos costosos y más abundantes en el medio ambiente.

Generación de energía renovable
Generación de energía renovable

El equipo de Lin compartió su desarrollo con Kim en Los Alamos, cuyo equipo a su vez desarrolló el aglutinante de electrodos para usar con el catalizador, el aglutinante de electrodos es un polímero conductor de hidróxido que une catalizadores y proporciona un entorno de pH alto para reacciones electroquímicas rápidas como la separación del agua.

Almacenamiento de energía en un compbustible

La combinación del aglutinante de electrodos desarrollado por Los Alamos y el catalizador de WSU aumentó la tasa de producción de hidrógeno a casi diez veces más que con electrolizadores de membrana de intercambio aniónico anteriores, haciéndolo comparable con el electrolizador de membrana de intercambio de protones más costoso que se utiliza para separar agua.

Alrededor de 10 millones de toneladas métricas de hidrógeno se producen actualmente en Estados Unidos cada año, según el Departamento de Energía de los Estados Unidos. El hidrógeno producido a partir de un proceso de división del agua que funciona con electricidad a partir de energía renovable tiene muchos beneficios económicos y ambientales, dijo Lin.

Proceso de electrólisis
Proceso de electrólisis

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"La división del agua es una tecnología limpia, pero se necesita electricidad para hacerlo", dijo Lin, quien también es el autor del artículo. "Ahora tenemos mucha energía renovable, energía eólica y solar , pero es intermitente. Por ejemplo, por la noche no podemos usar energía solar, pero si durante el día y podemos usar energía extra para convertirla en otra cosa, como el hidrógeno, eso es muy prometedor ".

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