Descubren una vía para abaratar las células de combustible de hidrógeno

Son muchos los que piensan que el coche de hidrógeno es realmente el futuro de la automoción, ya que no tienen los problemas de recarga y autonomía de los coches eléctricos y, como ellos, no emiten CO2.  Pero ¿entonces por qué apenas hay uno a la venta en España, el Hyundai Nexo? Pues porque son terriblemente caros (y apenas hay hidrogeneras, pero ese es otro cantar).

Ahora un equipo de científicos de la Universidad de Brown ha desarrollado un nuevo catalizador que podría hacer que los vehículos impulsados ​​por células de combustible de hidrógeno sean más económicos. Basado en nanopartículas hechas de una aleación de platino y cobalto, el nuevo catalizador no solo es más barato que el platino puro, sino que también promete ser más eficiente y más duradero.

Con celdas de combustible de hidrógeno y una infraestructura adecuada, tendríamos coches tan limpios como los eléctricos (en emisiones directas) y la libertad de los combustibles fósiles convencionales. Intentemos ahora explicar cómo funcional.

Las celdas de combustible contienen una membrana de intercambio de protones, con hidrógeno en un lado y aire (con oxígeno) en el otro. Los electrones se eliminan de los átomos de hidrógeno y son absorbidos por los átomos de oxígeno, en lo que se denomina reacción de reducción de oxígeno para generar electricidad. Para que esta reacción funcione, se necesita un catalizador. De lo contrario, el obstáculo de la energía es demasiado grande.

El platino es el principal catalizador, pero es caro, no es muy eficiente y es propenso a «envenenarse» cuando las impurezas se adhieren a las moléculas de platino, por lo que deja de funcionar. Esta aleación de platino con metales como el cobalto es más barata y consigue un catalizador eficiente.

Había problemas, claro. El metal base se oxida rápidamente en las duras condiciones de la celda de combustible. Para evitarlo, el equipo de investigadores creó nanopartículas, con capa exterior de platino puro y un interior formado por capas alternas de átomos de platino y cobalto. Eso aumenta la reactividad del platino y al mismo tiempo protege a los átomos de cobalto de ser devorados durante una reacción.

En las pruebas, los catalizadores con estas nuevas nanopartículas catalíticas muestran superaron rendimiento del platino y permanecieron activas tras 30.000 ciclos (aproximadamente el equivalente a cinco años de vida), un punto en el que el platino cae radicalmente.

Como es habitual en estas investigaciones, el equipo indica que lo que sucede en un laboratorio es diferente de lo que sucede dentro de una celda de combustible con mayor temperatura y acidez. Ahora se van a realizar más pruebas en otro laboratorio, dentro de una celda real. De lo que no cabe duda, según sus propias palabras, es que «ese tipo de rendimiento en un entorno de celda de combustible del mundo real es realmente prometedor».

Fuente: Brown University
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