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Investigadores de Corea del Sur desarrollan una nueva membrana que puede ser 3 mil veces más barata y más eficiente para la producción de Hidrógeno Verde, utilizando energía solar
Investigadores surcoreanos desarrollaron una nueva especie de membrana que puede revolucionar la electrólisis del agua para la producción de hidrógeno verde, utilizando energía solar. Las celdas de combustible utilizan el hidrógeno para la generación directa de electricidad, liberando solo agua como subproducto, volviéndolas bastante revolucionarias para su uso en automóviles eléctricos y incluso como fuente de energía residencial o de grandes plantas. Además, el gas de Hidrógeno Verde puede ser quemado como un combustible que no emite humo ni gases de efecto invernadero.
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Investigadores crean tecnología que no utiliza materiales nobles
Actualmente, en su gran mayoría, el hidrógeno verde es producido por la reforma del gas natural, con una pesada huella de carbono. Así, hay diversos investigadores enfocados en el desarrollo de nuevas tecnologías de electrólisis del agua, centrándose en energías renovables, como la energía solar, para extraer el hidrógeno verde, evitando la emisión de gases de efecto invernadero.
Uno de los mayores obstáculos para hacer viable la venta de estas celdas o reactores es una membrana que permite el paso de los núcleos de hidrógeno. Estas membranas son caras, ya que utilizan metal noble de platino en sus electrodos y titanio en la placa de separación.
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Nanjun Chen y sus colegas investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST) desarrollaron una membrana que no necesita platino y además intercambia el titanio por hierro, haciendo que los proyectos sean mucho más baratos. Teniendo en cuenta el precio del catalizador y del material separador, el costo de producción de la membrana para la producción de hidrógeno verde, que es lo más importante para la electrólisis, se reduce en 3 mil veces si se compara con los costos actuales.
Investigadores baten récord de rendimiento con el uso de energía solar
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La unidad puede producir hidrógeno verde usando electricidad renovable. [Imagen: Nanjun Chen et al. – 10.1039/D1EE02642A]
Los investigadores alcanzaron un alto nivel de conductividad iónica y una gran durabilidad del material en condiciones alcalinas, expandiendo el área de superficie específica interna de la membrana.
El prototipo alcanzó una durabilidad que supera las 1 mil horas de operación y también 7,68 A/cm², un nuevo récord para una unidad de electrólisis de agua. El nuevo récord, en comparación con los materiales de intercambio aniónico existentes, es aproximadamente seis veces mayor. Si se compara con la tecnología actual de titanio y platino, que es muy cara, aún logra ser un 20% mayor.
Nueva tecnología de los investigadores puede ser utilizada en otras aplicaciones
Otro factor importante del prototipo de los investigadores es que también podrá funcionar de forma inversa, actuando en el interior de las celdas de combustible, que capturan el hidrógeno y producen electricidad de forma totalmente limpia.
De acuerdo con el profesor Young Lee, coordinador del equipo de investigadores, el material producido tiene un alto potencial de aplicación como material central, no solo para ser utilizado en la producción de hidrógeno verde con uso de energía solar, sino también para celdas de combustible de hidrógeno, celdas de combustible de amoníaco directa y también en la captura de carbono, que pueden ser consideradas la próxima generación del segmento de hidrógeno verde.
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