Un estudio internacional, en el que participan investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha logrado un compuesto capaz de conseguir generar hidrógeno verde usando diez veces menos iridio, un metal de transición ultraescaso y muy caro.
Para conseguir hidrógeno verde se necesitan electrolizadores, como los llamados electrolizadores PEM (Proton Exchange Membrane, en inglés), que son muy caros por los materiales que usan. Uno de esos materiales es el iridio que, además de ser caro, es uno de los materiales más escasos y peor distribuidos. Una onza troy (unidad de medida usada en metales preciosos que equivale a 32,15 gramos) cuesta en la actualidad 4.600 dólares, según la empresa Johnson Matthey.
Catalizador con diez veces menos iridio
Los investigadores han diseñado un óxido metálico, un compuesto (catalizador) con diez veces menos iridio respecto al que se usa en nivel comercial (de 2 miligramos por centímetro cuadrado han pasado a 0,2) y han logrado el mismo rendimiento. Según los investigadores del estudio, han reducido por diez el coste del catalizador.
El estudio, cuyos resultados acaban de ser publicados en la revista Advanced Energy Materials, demuestra la importancia de la investigación fundamental como paso previo a la aplicada, ya que este compuesto se obtuvo hace diez años, pero hasta ahora no se le había encontrado una aplicación.
Esta investigación abre la puerta a otros materiales similares y escalables. La escalabilidad de este compuesto concreto es compleja porque necesita un horno con 200 bares de presión de oxígeno, una máquina rara ubicada en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM) del CSIC. Pero según los investigadores, estos materiales de iridio parten de un compuesto de partida cuya superficie se modifica en la reacción. Lo que se está viendo ahora es que quizás no se necesite tener exactamente ese compuesto de partida. Se puede tener algo muy similar y al final la reestructuración de la superficie ofrece una actividad catalítica igual.
El proceso por el que funciona este compuesto y sus derivados lo han explicado los mismos equipos de investigadores en otro artículo, publicado en Nature Communications a finales de 2022, donde ya defendían lo que ahora han demostrado: que sí era posible bajar el nivel de iridio de los catalizadores usados en la electrólisis PEM.