Las celdas de combustible de hidrógeno son muy prometedoras como fuentes de energía sostenibles y ecológicas para impulsar el transporte por tierra, aire y mar. Pero los catalizadores tradicionales utilizados para impulsar las reacciones químicas en las celdas de combustible de hidrógeno son demasiado costosos e ineficientes para justificar un cambio comercial a gran escala de las tecnologías existentes.

En una nueva investigación interdisciplinaria publicada en ACS Catalysis, los científicos de Northeastern identificaron una nueva clase de catalizadores que, debido a su naturaleza particular de metales no nobles, podrían reemplazar el estándar basado en platino que ha impedido que el hidrógeno avance en el sector de los combustibles.

“Estamos haciendo una transición rápida a los modos de transporte eléctricos y, tal como lo veo, las baterías son solo una fase de transición”, informó Sanjeev Mukerjee, un distinguido profesor de química y biología química en Northeastern, quien es coautor del estudio. “No es la respuesta definitiva para reemplazar los combustibles fósiles”.

Es en el hidrógeno, o “portadores de hidrógeno”, moléculas más grandes en las que el hidrógeno es solo una parte, donde se encuentra la respuesta, indicó. El hidrógeno, el elemento más abundante en el universo, actúa como portador de energía y puede separarse del agua, los combustibles fósiles o la biomasa y aprovecharse como combustible. Las pilas de combustible de hidrógeno convierten el hidrógeno en electricidad, y a diferencia del motor de combustión interna, que produce subproductos químicos tóxicos y cancerígenos; las celdas de combustible de hidrógeno solo producen agua, agua potable real, como resultado de la reacción química.

“El mayor cuello de botella en este momento es, uno: infraestructura para el combustible, es decir, hidrógeno o un portador de hidrógeno; y el número dos es el alto costo de los catalizadores, porque el estado actual del arte requiere metales nobles”, dijo Mukerjee. “Por lo tanto, hay esfuerzos duales para reducir la carga de metales nobles y encontrar catalizadores más sostenibles utilizando elementos que son muy abundantes en la tierra”.

Los catalizadores se utilizan en las celdas de combustible de hidrógeno para acelerar el proceso de conversión de energía, llamado reacción de reducción de oxígeno. Un catalizador sostenible es uno que está hecho de “materiales abundantes en la tierra” y que, cuando se introduce oxígeno en la reacción química, no produce carbono, señaló Arun Bansil, profesor universitario de física en Northeastern y coautor del estudiar.

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