Investigadores de la Universidad Santa Cruz de California (UCSC) han encontrado una forma de producir hidrógeno mediante el desarrollo de un tipo especial de compuesto de aluminio. Reacciona con el agua a temperatura ambiente. El aluminio es un material reactivo que separa el oxígeno de las moléculas de agua, dejando atrás gas hidrógeno. Y con galio, separa por si sólo el oxígeno del hidrógeno. Una forma de generar hidrógeno que podría ser un avance.
El hidrógeno se ha investigado como un tipo de combustible o fuente de energía durante años. La celda de combustible de hidrógeno moderna funciona combinando átomos de hidrógeno y oxígeno en un proceso que crea agua, electricidad y algo de calor. Y puede alimentar cualquier cosa, desde computadoras portátiles hasta baterías de automóviles y centrales eléctricas.
Como dato significativo, a finales de octubre de 2021, los generadores de energía de celdas de combustible de hidrógeno produjeron en EEUU: alrededor de 260 megavatios de capacidad eléctrica. En comparación, una turbina eólica promedio produjo alrededor de 2,75 megavatios en 2020.
Y aunque su desarrollo esté en ciernes, el hidrógeno se considera una solución limpia y respetuosa con el medio ambiente a los problemas energéticos.
Producción de H2 con agua a temperatura ambiente
Según la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable de EEUU, y a pesar de ser el elemento más abundante en el universo: la generación de hidrógeno depende del gas natural en un 95%. Esa forma de generación descarta el hidrógeno como fuente limpia y renovable.
Sin embargo, puede haber una solución a este problema en particular. Investigadores de la Universidad de California han encontrado una forma de producir hidrógeno mediante el desarrollo de un tipo especial de compuesto de aluminio. Este compuesto reacciona con el agua a temperatura ambiente.
Por sí solo, el aluminio es un material reactivo que separa el oxígeno de las moléculas de agua, dejando atrás gas hidrógeno.
Sin embargo, el aluminio no necesariamente hace esto por sí solo. Eso es porque, a temperatura ambiente, el metal forma una capa de óxido de aluminio, que esencialmente lo protege de reaccionar con el agua.
Lo que los científicos han descubierto es que mediante el uso de un compuesto de galio y aluminio que se produce fácilmente, es posible hacer que este material reaccione con agua a temperatura ambiente, produciendo hidrógeno.
Scott Oliver, profesor de química de la UCSC, ha explicado en un comunicado de prensa de la universidad:
“No necesitamos ninguna entrada de energía y burbujea hidrógeno como loco.
Nunca había visto algo así”.
Estos avances se publicaron en un estudio en la revista ACS Applied Nano Materials. Scott Oliver, Bakthan Singaram y sus colegas, fueron los autores del mismo.
El avance está en la concentración de galio
El hecho de que esta mezcla de aluminio y galio produzca hidrógeno se conoce desde hace décadas. Pero lo que descubrió el equipo de la UCSC fue que aumentando la concentración de galio en el compuesto también aumentaba la producción de hidrógeno. Según Oliver:
“Nuestro método utiliza una pequeña cantidad de aluminio, lo que garantiza que todo se disuelva en la mayoría de galio como nanopartículas discretas”.
Además, el compuesto se puede fabricar con fuentes de aluminio fácilmente accesibles, como papel de aluminio o latas.
La desventaja es que el galio es relativamente caro, aunque puede recuperarse en este proceso y reutilizarse varias veces.
Otro inconveniente, señalan, es que todavía no hay una aceptación generalizada de las pilas de combustible de hidrógeno. Ahora queda por ver si el proceso UCSC se puede ampliar para la producción comercial de hidrógeno.
FUENTE: Hydrogen Central.
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