Un equipo del Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares (Ciqus) de la Universidade de Santiago de Compostela (USC) presenta un avance en la producción de hidrógeno con catalizadores más duraderos y eficientes En un comunicado, la USC explica que uno de los mayores retos en la producción de hidrógeno verde es la degradación de los catalizadores durante el electrólisis del agua, el proceso que separa el agua en oxígeno y hidrógeno mediante electricidad. Con el tiempo, los metales que catalizan esta reacción pierden eficiencia, lo que reduce su vida útil y aumentan costes.
Este equipo ha desarrollado un innovador material híbrido que permite controlar cuando un catalizador está activo o inactivo, como si tuviera un interruptor. El hallazgo se publicó en la revista Advanced Science.
El nuevo catalizador está formado por diminutas nanopartículas de paladio alojadas dentro de fibras huecas de carbono. Estas fibras tubulares protectoras tienen una estructura interna rugosa que actúa como barrera, lo que evita que las nanopartículas se agrupen y crezcan, lo que degradaría su actividad.
«Pero los realmente nuevo del trabajo es el mecanismo de control reversible: al introducir azufre en el sistema, los investigadores lograron que el catalizador pudiera cambiar entre un modo activo y un modo de reposo mediante una sencilla manipulación eléctrica». explica.
En el modo activo, el catalizador funciona con gran eficiencia para generar hidrógeno. En el modo de reposo queda temporalmente inactivo, protegiendo el catalizador de procesos degradativos: «Creamos un sistema que permite encender y apagar el catalizador de forma controlada, lo que abre la puerta a un uso más eficiente y duradero en procesos industriales», explica la investigadora Oportunius María Giménez López.
Este cambio de estado puede revertirse fácilmente aplicando una señal eléctrica idónea, que reactiva el material y le devuelve su capacidad para generar hidrógeno.
La investigación contó con el apoyo financiero del Ciqus, que recibe financiación de la Unión Europea a través del Programa Galicia Feder 2021-2027.
