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Producción de hidrógeno

La división del agua en hidrógeno y oxígeno a partir de la electricidad, es una idea simple y antigua: es lo que los químicos y físicos denominan electrólisis. Ahora, un equipo de científicos ha desarrollado recientemente la tecnología base para un sistema de electrólisis de agua de nueva generación que ha mejorado mucho la durabilidad y el rendimiento a la desarrollo de los componentes clave para la obtención de un sistema de electrólisis del agua empleando materiales del tipo PFAP. El resultado ha sido una durabilidad de más de 1.000 horas de funcionamiento y un nuevo récord de eficiencia, al superar en unas seis veces la eficiencia de los sistemas baratos comparables y en 1,2 veces la eficiencia de la tecnología comercial de tipo PEMWE.

En los últimos tiempos, el hidrógeno ha recibido mucha atención de la comunidad científica como potencial recurso energético limpio y alternativo a los combustibles fósiles. Una forma aparentemente fácil de obtener hidrógeno es descomponer el agua y sacarlo de ella. Pero el proceso además de ser eficiente también debe ser barato.

La división del agua en hidrógeno y oxígeno a partir de la electricidad, es una idea simple y antigua: es lo que los químicos y físicos denominan electrólisis. Las tecnologías de electrólisis del agua han sido objeto de muchas investigaciones y mejoras. En esta reacción se necesita un aporte energético, que será suministrado mediante energía eléctrica.

El mecanismo de electrólisis es el siguiente: en una célula electroquímica hay dos electrodos unidos por un medio conductor formado por iones H+ disueltos en agua. El paso de corriente eléctrica entre cátodo y ánodo hace que el agua se disocie, formándose hidrógeno en el cátodo y oxígeno en el ánodo. Este mecanismo de hidrólisis se utiliza primariamente en la fabricación de alcoholes como por ejemplo el etanol, los glicoles como por ejemplo el etilenglicol, propilenglicol y el óxido de propileno.

Esta tecnología hace que el coste de fabricación de un sistema de electrólisis basado en ella sea muy elevado. Como contraparte a esto, se encuentran otras alternativas potenciales sí son baratas pero su eficiencia deja mucho que desear.

Los dispositivos del tipo denominado AEMWE, no requieren electrodos de metales preciosos y para la placa del separador emplean hierro en vez de titanio. Estos cambios hacen que el costo de fabricación de un dispositivo de este tipo sea unas 3.000 veces más barato que el de un dispositivo comparable de tipo PEMWE.

Sin embargo, el tipo AEMWE no se ha utilizado comercialmente debido a su bajo rendimiento en comparación con el del tipo PEMWE. Su principal desventaja es que soporta menos de 100 horas de funcionamiento sostenido.

Las tecnologías de electrólisis del agua han sido objeto de muchas investigaciones y mejoras.

La tecnología PEMWE, que actualmente está presente en algunos países, utiliza costosos catalizadores basados en metales nobles y membranas de intercambio de protones basadas en perfluorocarbono. Esta tecnología hace que el coste de fabricación de un sistema de electrólisis basado en ella sea muy elevado.

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