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Científicos del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados desarrollan catalizadores a escala nanométrica para generar energía, con menor cantidad de platino y con ello reducir su costo de producción.
Francisco Javier Rodríguez Varela, investigador del Cinvestav Unidad Saltillo, explicó que Los nanocatalizadores disponibles en el mercado están conformados por platino (20 por ciento) y un material de soporte, a base de carbono llamado Vulcan; esto de acuerdo con las recomendaciones del Departamento de Energía de Estados Unidos.
Respecto a los resultados de su trabajo, indica que uno de éstos fue disminuir a la mitad el contenido de platino al formar aleaciones con rutenio o estaño, o con óxidos de metal (cerio, por ejemplo), lo que vuelve a estos nanocatalizadores significativamente más baratos en comparación a los convencionales.
Señala que otro aspecto en el que se trabaja es en sustituir al Vulcan como material soporte en los nanocatalizadores, porque en dispositivos electroquímicos este material suele oxidarse rápidamente. Para esto, añade, se desarrollan biocarbones obtenidos a partir de residuos de cuero, cáscaras de cebolla y de los lodos que resultan del tratamiento de aguas residuales.
Rodríguez Varela explica que los biocarbones tienen buen desempeño como soportes de materiales catalíticos y son una opción sostenible, porque en su producción se emplea materia prima considerada desecho.
“Estos nanocatalizadores, cuya composición es novedosa, muestran alta actividad catalítica en diversas pruebas de laboratorio y representan una oportunidad para estudiar elementos que no suelen usarse en los dispositivos electroquímicos y así, diseñar materiales específicos para acelerar o promover preferentemente algunas reacciones electroquímicas”.
SEGUNDO PASO.
Francisco Javier Rodríguez dice que siguiente paso fue comparar el desempeño de los nanocatalizadores conformados por biocarbones y nanopartículas metálicas (de platino, sus aleaciones, o los compuestos de platino-óxido de metal) con la de los materiales que usan Vulcan como soporte.
En cuanto a la evaluación de los nanocatalizadores con bajo contenido de platino, se llevó a cabo en celdas de combustible de hidrógeno y en otras que utilizan etanol para generar electricidad.
En el caso de los biocarbones, fueron probados en una celda de combustible microbiana, que si bien tiene una configuración diferente a la del hidrógeno, sirvió para identificar que cuentan con actividad catalítica y promueven la conversión de materia orgánica en energía eléctrica.
De acuerdo con el especialista del Cinvestav, las celdas de combustible de hidrógeno producen energía eléctrica, calor y agua como subproducto, no emiten gases de efecto invernadero y su eficiencia de conversión energética, superior al 50 por ciento, es más alta que la de los sistemas basados en gasolina o diésel (35 por ciento o menos).
De ahí la relevancia de seguir investigando a fin de obtener nanocatalizadores cada vez más eficientes y económicos, lo cual contribuirá a impulsar el uso del hidrógeno como combustible y de los dispositivos electroquímicos para generar y almacenar energía eléctrica, misma que puede ser empleada en el sector doméstico e industrial, finalizó Rodríguez Varela.
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