Tec de Monterrey crea electrocatalizadores que reducen costos del hidrógeno verde

Un equipo de investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias del Tecnológico de Monterrey desarrolló electrocatalizadores de bajo costo que podrían contribuir a hacer más eficiente y accesible la producción de hidrógeno verde, una de las alternativas energéticas con mayor potencial para reducir emisiones contaminantes.

La investigación fue liderada por el Dr. Jorge Luis Cholula Díaz, en colaboración con el Dr. Marcelo Videa y el Dr. Faiz Sultan, y sus resultados fueron publicados en la revista científica internacional ChemNanoMat, de la editorial Wiley.

El estudio propone sustituir metales preciosos y escasos, como el iridio y el rutenio, utilizados actualmente para acelerar la producción de hidrógeno verde, por ferritas de cobalto, materiales basados en hierro con propiedades que favorecen la electrocatálisis y que pueden fabricarse a un menor costo.

El hidrógeno verde es considerado una de las tecnologías clave para la transición energética debido a que, al utilizarse como combustible, únicamente genera vapor de agua y no produce emisiones contaminantes. Sin embargo, uno de los principales retos para su adopción a gran escala es el alto costo asociado a su producción mediante electrólisis, proceso que separa las moléculas de agua utilizando electricidad.

Para mejorar la eficiencia de este procedimiento, los investigadores emplearon una técnica de microemulsión bicontinua desarrollada por la Dra. Margarita Sánchez, del Centro de Investigación en Materiales Avanzados (CIMAV), que permitió fabricar nanopartículas con tamaños uniformes y optimizar sus propiedades catalíticas.

De acuerdo con los resultados obtenidos, la ferrita de cobalto mostró un mejor desempeño energético al requerir menor cantidad de energía para activar la reacción química necesaria en la producción de hidrógeno. Asimismo, presentó una respuesta más rápida al estímulo eléctrico y una estructura que favorece la interacción con las moléculas de agua, incrementando la eficiencia del proceso.

Las pruebas realizadas también confirmaron una alta estabilidad del material, manteniendo su desempeño durante periodos prolongados de operación, una característica considerada fundamental para su posible implementación a escala industrial.

Según explicó el Dr. Jorge Luis Cholula Díaz, el desafío actual no solo consiste en desarrollar tecnologías limpias, sino en hacerlas económicamente viables para facilitar su adopción en aplicaciones reales.

Además de reducir costos, el avance podría impulsar el uso del hidrógeno verde en sectores con altas emisiones de carbono y difíciles de electrificar, como el transporte pesado, la aviación y algunos procesos industriales.

La investigación se alinea con los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas, particularmente con el ODS 7, relacionado con energía asequible y no contaminante, y el ODS 13, enfocado en la acción por el clima.

Los investigadores consideran que este desarrollo representa un paso importante hacia la creación de tecnologías energéticas más accesibles y sostenibles, con potencial para contribuir a la descarbonización de diversas industrias a nivel global.