Un proceso radicalmente nuevo que permita que el hidrógeno se obtenga eficientemente del ácido fórmico líquido podría ser un paso adelante para hacer realidad el sueño de los automóviles propulsados por hidrógeno.
El uso de ácido fórmico para producir hidrógeno nunca se ha considerado viable porque requiere altas temperaturas para descomponerse y también produce subproductos de desecho.
Pero el profesor Richard O'Hair de la Universidad de Melbourne ha liderado un equipo internacional de científicos en el diseño de un catalizador molecular que obliga al ácido fórmico a producir solo hidrógeno y dióxido de carbono y a una temperatura baja de solo 70 ° C.
El profesor O'Hair, de la Escuela de Química de la Universidad y el Instituto Bio21, trabajó en colaboración con los profesores Philippe Dugourd de la Universidad de Lyon, Philippe Maitre Universidad de París Sur, Bonači? -Koutecky? Universidad HumboldtBerlín y el Dr. Roger Mulder CSIRO Manufacturing para el estudio.
Marca una nueva frontera en el diseño de catalizadores a nivel molecular. Tales catalizadores están formulados para producir reacciones químicas altamente selectivas.
"Uno de los grandes desafíos para los químicos hoy en día es desarrollar reacciones químicas perfectas que procedan con un rendimiento del 100% y una selectividad del 100% sin formar ningún producto de desecho", dijo el profesor O'Hair.
"Con el ácido fórmico, el objetivo era transformarlo en hidrógeno y dióxido de carbono, lo que realmente podría prestarse a las importantes aplicaciones prácticas de la energía del hidrógeno en el sector del transporte".
Si bien el estudio produce con éxito hidrógeno y CO 2 , el objetivo final de futuras investigaciones será asegurar que cualquier fuente derivada de hidrógeno produzca cero emisiones.
Utilizando un conjunto de potentes técnicas de fase gaseosa, el equipo de investigación diseñó una serie de complejos de plata y examinó sus reacciones con ácido fórmico.
El equipo pudo identificar y orquestar el catalizador exacto que efectivamente manipularía una producción estricta de hidrógeno / dióxido de carbono.
Athanasios Zavras, primer autor del estudio y estudiante de doctorado en la Universidad de Melbourne, dijo que validar los resultados iniciales de la fase gaseosa utilizando un instrumento de resonancia magnética nuclear RMN fue un momento emocionante.
"Estábamos pegados a nuestros asientos ese día", dijo.
"preparé soluciones que contienen cantidades bien definidas de la misma combinación de plata, sal y ligando y se estudiaron con una RMN que nos permitió aumentar gradualmente la temperatura de 25 ° C y rastrear la formación de productos".
"No hubo reacción durante un tiempo, pero perseveramos y, a 70 ° C, identificamos inequívocamente la producción de gas hidrógeno y dióxido de carbono".
"Fue un momento extremadamente emocionante"
Uno de los principales desafíos a medida que el mundo avanza hacia el poder del hidrógeno es la falta de infraestructura de reabastecimiento de combustible, pero los investigadores dicen que podría superarse fácilmente si algún día la industria adopta el uso de ácido fórmico líquido.
Pero el profesor O'Hair señala que, si bien el nuevo diseño del catalizador es un paso importante para abordar nuestras necesidades de energía de hidrógeno, todavía hay muchas barreras que superar, como la producción de dióxido de carbono y cómo podría reciclarse para regenerarseácido fórmico.
La investigación acaba de ser publicada en la revista Comunicaciones de la naturaleza y fue financiado por el Consejo de Investigación de Australia.
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Materiales proporcionados por Universidad de Melbourne . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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