Un equipo de investigadores ha descubierto una forma de reutilizar residuos metálicos como electrocatalizador capaz de dividir el agua en hidrógeno y oxígeno, lo que podría contribuir a hacer más sostenible la producción del vector.
Para investigar métodos más sostenibles de producir hidrógeno, científicos de la Facultad de Química y de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Nottingham, Reino Unido, probaron el proceso de electrólisis utilizando materiales de desecho, como virutas, subproducto del mecanizado de metales que incluye aleaciones de acero inoxidable, titanio y níquel.
Descubrieron que las virutas tienen superficies nanotexturadas con ranuras que podrían ayudar a unir átomos de platino o cobalto. Una vez unidos, podrían dar lugar a electrocatalizadores eficaces que dividieran el agua y produjeran hidrógeno.
El equipo publicó sus hallazgos en la revista Journal of Material Chemistry A de la Royal Society of Chemistry.
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Electrólisis e innovación
El equipo utilizó el pulverizado por magnetrón, un método de deposición física de vapor, durante 90 segundos para exponer la viruta a átomos de platino y cobalto, que encajaron en las superficies estriadas de la viruta y redujeron la cantidad de platino o cobalto necesaria para dividir el agua.
El resultado es un método de electrólisis para producir hidrógeno verde utilizando residuos metálicos y minimizando el costo y el impacto ambiental relacionados con el uso de metales preciosos.
«Utilizando un microscopio electrónico de barrido, pudimos inspeccionar las superficies aparentemente lisas de las virutas de acero inoxidable, titanio o aleaciones de níquel», afirmó Jesum Alves Fernandes, director del equipo de investigación.
«Para nuestro asombro, descubrimos que las superficies tenían surcos y crestas de solo decenas de nanómetros de ancho. Nos dimos cuenta de que esta superficie nanotexturada podía presentar una oportunidad única para la fabricación de electrocatalizadores«, agregó.
Por su parte, Madasamy Thangamuthu, investigador postdoctoral de la Universidad de Nottingham, dijo: «Es notable que seamos capaces de producir hidrógeno a partir de agua utilizando solo una décima parte de la cantidad de carga de platino en comparación con los catalizadores comerciales de última generación».
«Al esparcir solo 28 microgramos del metal precioso sobre 1 cm2 de la viruta, pudimos crear un electrolizador a escala de laboratorio que funciona con una eficiencia del 100% y produce 0,5 litros de hidrógeno gaseoso por minuto a partir de un solo trozo de viruta«, agregó.
Los investigadores se han asociado ahora con AqSorption, empresa de ingeniería con sede en Nottingham, para trabajar en la ampliación de la tecnología a fin de producir hidrógeno verde.
