Novo método barateia produção de peça-chave para hidrogênio verde

Investigadores del Centro de Innovación en Nuevas Energías (CINE) han desarrollado un método más rápido y económico para fabricar un componente clave en la producción de hidrógeno, conocido como ánodo. Este elemento se utiliza en los electrolizadores, dispositivos que separan las moléculas de agua para extraer hidrógeno. Durante este proceso, el ánodo es responsable de liberar oxígeno, una etapa que requiere una gran cantidad de energía, pero que es esencial para la generación de los electrones y protones necesarios en el cátodo, donde se forma el hidrógeno. El nuevo ánodo está compuesto por un sustrato de titanio recubierto con una fina película de óxidos de rutenio y manganeso, lo que le proporciona alta actividad catalítica y durabilidad. Para optimizar la composición del material, el equipo de investigación experimentó con diferentes proporciones de óxidos y tres técnicas de tratamiento térmico: horno convencional, microondas y láser. Los resultados, publicados en marzo en la revista científica Electrochimica Acta, demostraron que los métodos alternativos, como el uso de microondas y láser, reducen significativamente el tiempo de fabricación y el consumo energético, lo que a su vez disminuye los costos de producción de los ánodos. Los ánodos fueron evaluados en dos contextos que requieren catalizadores altamente estables y activos. Primero, se probaron en condiciones similares a las de los electrolizadores de tipo PEM (Membrana de Intercambio de Protones), que son considerados una de las tecnologías más prometedoras para la producción de hidrógeno bajo en carbono. Luego, se realizaron pruebas en agua de mar, lo que evita el uso de agua potable y aprovecha un recurso abundante en el planeta. Los resultados mostraron que los ánodos producidos por microondas y láser tienen características favorables para su uso en electrolizadores que operan en ambientes ácidos y en agua de mar. El estudio fue una colaboración entre grupos de investigación de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar) y la Universidad Tiradentes (Unit) en Sergipe, Brasil. Esta asociación permitió combinar habilidades complementarias para llevar a cabo un estudio integral que abarcó desde la preparación de los materiales hasta la investigación de sus propiedades y aplicaciones en condiciones reales. Según los investigadores, las técnicas alternativas tienen el potencial de hacer que la fabricación de ánodos sea más rápida, eficiente y competitiva a nivel industrial, siendo el calentamiento por microondas una opción fácilmente adaptable para la producción a gran escala.