Más barato imposible: células de combustible para hidrógeno sin metales preciosos

La economía del hidrógeno sustituirá a la basada en petróleo. Con toda seguridad. El hidrógeno es un vector energético igual que las baterías. El problema de las células de combustible para hidrógeno de suficiente potencia para la industria automovilística es que son caras porque contienen platino (un metal precioso y caro), que utilizan como catalizador de la reacción de reducción del oxígeno. Michel Lefèvre et al. en Science han dado un paso de gigante para abaratar los costes: nuevos catalizadores que usan hierro en lugar de platino sin merma de rendimiento. Nos lo cuentan Hubert A. Gasteiger, Nenad M Marković, “Just a Dream-or Future Reality?,” Science 324: 48-49, 3 April 2009 , haciéndose eco del artículo técnico de Michel Lefèvre, Eric Proietti, Frédéric Jaouen, Jean-Pol Dodelet, “Iron-Based Catalysts with Improved Oxygen Reduction Activity in Polymer Electrolyte Fuel Cells,” Science 324: 71-74, 3 April 2009 .

dibujo20090403turnoverfrequenciesforelectrochemicalconversionoxygentowaterandenergy

Frecuencias de conversión de oxígeno en agua y energía para diferentes catalizadores. (c) Science.

Los mejores catalizadores para la reducción del oxígeno en células de combustible, a nivel de investigación, se basan en nanopartículas de platino soportadas en una matriz de carbono (catalizadores Pt/C). En aplicaciones a gran escala su coste es demasiado elevado. Mucho se ha trabajado para lograr catalizadores que no usen metales preciosos (como los que utilizan hierro coordinado con nitrógeno en una matriz de carbono, Fe/N/C). Sin embargo, los Fe/N/C tienen un rendimiento muy bajo comparado con los Pt/C (técnicamente entre 150 y 200 mV por debajo).

El nuevo trabajo de Michel Lefèvre y coautores es un sueño cumplido. Han logrado catalizadores Fe/N/C tan buenos como los Pt/C. El impacto en la tecnología del hidrógeno promete ser revolucionario. Han logrado frecuencias de 1/25 Hz. en la conversión electroquímica de oxígeno en energía y agua. Estas frecuencias tienen que ser más altas que en las células Pt/C para lograr que tengan un rendimiento similar a mucho menor coste. No todo son ventajas. La vida media de las células Fe/N/C a pleno rendimiento suele ser más baja que las Pt/C. Lefèvre y coautores han logrado un funcionamiento óptimo durante 100 horas, es mucho, pero todavía es poco, pero hace sólo 4 años alcanzar esta estabilidad en las células Fe/N/C parecía imposible.

Y es que la tecnología de los vectores energéticos está logrando cosas que hace sólo unos años parecían imposibles. Se publicará próximamente en Science un artículo en el que se presenta la fabricación de baterias de litio de alta potencia que utilizan virus modificados genéticamente. Noticia en El Mundo (vía Menéame). Artículo técnico de Yun Jung Lee, Hyunjung Yi, Woo-Jae Kim, Kisuk Kang, Dong Soo Yun, Michael S. Strano, Gerbrand Ceder, and Angela M. Belcher, “Fabricating Genetically Engineered High-Power Lithium Ion Batteries Using Multiple Virus Genes,” Science, Published online April 2 2009 . Estos investigadores del MIT (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, EE.UU.) han manipulado dos genes del virus bacteriófago M13 que logran su afinidad a nanotubos de carbono y que le permiten nuclear fosfato de hierro amorfo (a-FePO4) en su cubierta proteica. El resultado son electrodos de nanotubos y virus M13 con excelentes propiedades, similares a los electrodos que utilizan fosfatos de hierro-litio cristalino (c-LiFePO4).

Anuncios

Un pensamiento en “Más barato imposible: células de combustible para hidrógeno sin metales preciosos

  1. Yo creía que jamás llegaría a ver nanobots, pero claro, para qué fabricar un caballo mecánico si los que crea la naturaleza son mucho mejores cuando los domesticas.

Los comentarios están cerrados.