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Japón Da Un Paso Gigante Rumo À Sostenibilidad Al Descubrir Metal Capaz De Producir Hidrógeno Verde, Combustible Clave Para La Transición Energética.
El hidrógeno verde, que se genera a partir de energías renovables con la electrólisis del agua, es la gran promesa del sector energético. Países como España están planeando su futuro en este vector de energía, sin embargo, faltan más investigaciones para que la producción se vuelva más sostenible. En este caso, Japón salió a la delantera con un metal capaz de producir hidrógeno verde.
Entiende Cómo Funciona La Nueva Tecnología Descubierta Por Japón
En los últimos años, los electrolizadores del tipo PEM, que utilizan una membrana de intercambio de protones como electrolito, han ganado popularidad en la producción de hidrógeno por su mayor eficiencia y capacidad de responder rápidamente a fuentes de energía intermitentes.
El problema de los electrolizadores del tipo PEM es que son mucho más caros. Necesitan catalizadores eficientes y resistentes a la corrosión en ácido, para llevar platino o iridio, metales escasos y caros.
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El mundo apostó por el hidrógeno verde como combustible del futuro, pero ahora enfrenta el efecto secundario: producir 1 kilo requiere alrededor de 9 litros de agua ultrapura, y los mayores proyectos del planeta se encuentran precisamente en las regiones más secas de la Tierra, donde ya falta agua para las personas.
Los catalizadores de iridio mantienen por más tiempo la reacción de evolución del oxígeno y permiten la producción de grandes volúmenes de hidrógeno verde. De esta manera, los investigadores buscaron un material barato que pueda hacer lo mismo.
Los científicos del Instituto RIKEN, en Japón, partieron de un metal común, el manganeso, y modificaron su estructura tridimensional para obtener el primer electrolizador PEM eficiente y duradero sin la necesidad del uso de metales raros.
Los investigadores de Japón desarrollaron un catalizador de óxido de manganeso (Mn02) manipulando la estructura reticular del material para formar enlaces más fuertes con los átomos de oxígeno, surgiendo así un metal capaz de producir hidrógeno verde a un precio accesible.
Entiende La Importancia De Este Metal Capaz De Producir Hidrógeno Verde
El MnO2 mejorado es mucho más estable que otros catalizadores de metales no nobles, y mantiene la reacción con el agua por mucho más tiempo. Según un estudio publicado en la revista científica Nature Catalysis, el metal capaz de producir hidrógeno verde creado por Japón multiplica por 40 la vida útil de otros catalizadores baratos.
El material es más resistente a la disolución en ácido y más estable durante la reacción. En pruebas de laboratorio, el catalizador funcionó durante más de mil horas a 200 mA/cm², produciendo una cantidad de hidrógeno 10 veces mayor que la de otros materiales.
Nuevos trabajos se llevarán a cabo para que el nuevo material sea instalado en electrolizadores industriales, pero los investigadores creen que el nuevo catalizador desempeñará un papel crucial en la producción sostenible de hidrógeno.
Modificaciones futuras en la estructura del manganeso pueden aumentar aún más la densidad de corriente que soporta el material y la vida útil del catalizador, con el enfoque en permitir que la electrólisis del agua no sea necesaria.
¿Por Qué El Hidrógeno Verde Viene Ganando Tanto Destacar?
El hidrógeno verde se genera a través de fuentes de energía limpias y renovables, como las de matriz hidroeléctrica, eólica, solar, entre otros. De esta forma, no hay emisión de carbono durante el proceso. El hidrógeno verde puede ser utilizado directamente como combustible en celdas de combustible (fuel cells), además de servir como materia prima para la síntesis de otros productos, como por ejemplo amoníaco verde, acero y metanol.
El elemento es considerado fundamental para la transición energética por el creciente compromiso internacional con la agenda del cambio climático.
El Acuerdo de París y los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la ONU trazaron metas para la descarbonización del planeta. Los signatarios proyectan que el hidrógeno verde sustituya al petróleo y al gas natural y se convierta en el principal recurso energético hasta 2050.
Boa,mas e custo benefício???