Los investigadores han aumentado la eficiencia de la electrólisis del agua. Aplicaron una capa de átomos de cobre en un electrodo de platino convencional. Por lo tanto, los intermedios de reacción podrían desorber un poco más fácilmente de la superficie del catalizador. El sistema modificado generó el doble de hidrógeno que unelectrodo de platino sin capa de cobre. El equipo de la Ruhr-Universität Bochum, la Universidad Técnica de Munich y la Universiteit Leiden publicaron estos resultados en la revista Comunicaciones de la naturaleza.
La electrólisis del agua aún no se ha establecido como un método para la producción de hidrógeno. Se pierde demasiada energía en el proceso. Los investigadores ahora han duplicado la eficiencia de la reacción.
En la revista "Nature Communications", los investigadores de la Ruhr-Universität Bochum, la Universidad Técnica de Munich y la Universiteit Leiden informan de qué manera se puede aumentar la eficiencia de los electrodos con el fin de la electrólisis del agua. Por lo general, el platino se aplica como catalizador, para acelerar la conversión de agua en hidrógeno y oxígeno. Para que la reacción sea lo más eficiente posible, los intermedios no deben adherirse demasiado fuerte o demasiado débilmente en la superficie del catalizador.
Los electrodos tradicionales se unen a los intermedios con demasiada fuerza
El equipo dirigido por el profesor Dr. Aliaksandr Bandarenka del Departamento de Física de Conversión y Almacenamiento de Energía en Munich y el Dr. Wolfgang Schuhmann del Centro de Ciencias Electroquímicas en Bochum ha calculado qué tan fuertemente deben adherirse los intermedios a los electrodos, para la mayoríafacilitar la reacción de manera eficiente. El análisis reveló que los electrodos tradicionales de platino, rodio y paladio se unen demasiado a los intermedios.
Los investigadores modificaron las propiedades de la superficie del catalizador de platino aplicando una capa de átomos de cobre. Con esta capa adicional, el sistema generó el doble de hidrógeno que con un electrodo de platino puro. Pero solo si los investigadores aplicaron la capa de cobre directamentedebajo de la capa superior de los átomos de platino. El grupo observó otro efecto secundario útil: la capa de cobre extendió la vida útil de los electrodos, por ejemplo, al hacerlos más resistentes a la corrosión.
La electrólisis del agua aún no se ha implementado a gran escala
Solo el cuatro por ciento de todo el hidrógeno producido en todo el mundo es el resultado de la electrólisis del agua. Como los electrodos utilizados en el proceso no son lo suficientemente eficientes, la aplicación a gran escala no es rentable ". Hasta la fecha, el hidrógeno se ha obtenido principalmente de combustibles fósiles, con CO grande 2 los volúmenes se liberan en el proceso ", dice Wolfgang Schuhmann." Si logramos obtener hidrógeno mediante el uso de electrólisis, sería un gran paso hacia la conversión de energía amigable con el clima. Para este propósito, podríamos utilizar electricidad excedente, paraejemplo generado por la energía eólica "
"Además, la investigación sobre esta reacción nos permite evaluar qué tan bien podemos diseñar superficies de catalizador posicionando con precisión diferentes átomos de metal", agrega Aliaksandr Bandarenka. "Un conocimiento del que podrían beneficiarse muchos otros procesos catalíticos".
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Materiales proporcionado por Ruhr-Universitaet-Bochum . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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