¿Revolución en la electrólisis para obtener hidrógeno barato del agua?
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 debe ser no solo eficiente sino también barato.
Las tecnologías de electrólisis del agua han sido objeto de muchas investigaciones y mejoras.
La tecnología PEMWE (por las siglas en inglés de «Proton Exchange Membrane Water Electrolyzer»), 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.
Otras alternativas potenciales sí son baratas pero su eficiencia deja mucho que desear.
Los dispositivos del tipo denominado AEMWE (por las siglas en inglés de “Anion Exchange Membrane Water Electrolyzer”), 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.
El equipo de So Young Lee, científica del Centro de Investigación de Hidrógeno y Células de Combustible, adscrito al Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea del Sur (KIST), 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 vez que ha reducido considerablemente el coste de producción de hidrógeno.
Ella y sus colegas han desarrollado los componentes clave de un sistema de electrólisis del agua empleando materiales del tipo PFAP (por las siglas de “poly(fluorenyl-co-aryl piperidinium”). 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.
So Young Lee y sus colegas exponen los detalles técnicos de su nuevo sistema en la revista académica Energy & Environmental Science, con el título “High-performance anion exchange membrane water electrolyzers with a current density of 7.68 A cm-2 and durability of 1000 h”. (Fuente: NCYT de Amazings)
