Domingo 04/12/2016.

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Expertos del CSIC desarrollan un método de producción de hidrógeno como alternativa a los combustibles fósiles

Un equipo de expertos andaluces del Instituto de Ciencias de Materiales de Sevilla del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), coordinado por Juan Pedro Holgado, desarrolla un método de producción de hidrógeno como alternativa al sistema energético actual, basado en los combustibles fósiles, obteniendo catalizadores nanoestructurados de níquel, materiales capaces de transformar las moléculas de agua y de metano en hidrógeno, lo que podría permitir su producción de manera masiva.
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Uno de los retos a los que se enfrenta este grupo de expertos es conseguir que el proceso de la producción de hidrógeno a partir de metano sea una alternativa "factible y respetuosa con el medio ambiente", según ha informado la Fundación Andaluza para la Divulgación de la Innovación y el Conocimiento, Descubre, en una nota.

En este sentido, ha explicado que el catalizador, una sustancia que sirve de ayuda o 'chispa' en una reacción y es capaz de transformar unas moléculas en otras, en este caso hace que una molécula de agua y una de metano se convierten en tres de hidrógeno. Aunque esta reacción ya se produce a nivel industrial, para una producción de hidrógeno a una escala mayor y con un crecimiento sostenido, este equipo de expertos propone la sustitución de los catalizadores de platino por los de níquel, "ya que este metal es una alternativa barata y abundante", según indica Holgado.

Además, el coordinador precisa que se "necesitan catalizadores no solo más efectivos sino que permitan la producción de hidrógeno a escala global y de manera sostenida a lo largo del tiempo". De esta manera, buscan una alternativa para satisfacer la creciente demanda de este vector energético, pues se espera que en un futuro participen también los vehículos, ocasionando un aumento significativo de su consumo.

Aunque actualmente ya se utiliza el metano para la obtención de hidrógeno, resulta muy cara su producción a gran escala porque para la transformación requiere de catalizadores a partir de metales nobles como el platino, escasos y de coste muy elevado; por lo que los expertos quieren conseguir que el proceso de la producción de hidrógeno a partir de metano sea "una alternativa factible y respetuosa con el medio ambiente".

El uso catalizadores de níquel, como medio a partir del cual se va a producir la transformación química de ese metano, a pesar de resultar "barato y duradero, presenta un problema denominado 'envejecimiento', esto es, durante el periodo de funcionamiento, el catalizador va perdiendo eficiencia de forma progresiva hasta que finalmente deja de funcionar.

En este sentido, uno de los aspectos más significativos de este proyecto es la aplicación de una serie de técnicas de caracterización avanzada, como las de radiación sincrotrón, que permiten estudiar los catalizadores a escala microscópica y en "condiciones de operación", es decir, cuando están en funcionamiento.

A través del empleo de estas técnicas innovadoras y usando métodos de síntesis adecuados, los científicos obtienen catalizadores en los que el níquel se dispone en forma de nanopartículas de tamaño controlado y homogéneo, con el objetivo de incrementar la estabilidad de los sistemas catalíticos. De este modo tratan de minimizar los problemas que presenta el uso del níquel frente al platino.

"PROCESO MÁS LIMPIO"

"Estudiamos y caracterizamos catalizadores de bajo coste, como los de níquel, para la obtención de hidrógeno a partir de un recurso abundante como es el gas natural", explica Juan Pedro Holgado. Además de ser más económico, actualmente, el gas natural supondría un paso intermedio para lograr el objetivo final que sería obtener hidrógeno a partir de agua.

Según explican los expertos, "éste sería el proceso más limpio de todos ya que no sería necesario el metano y no se produciría dióxido de carbono". A diferencia de lo que sucede con los combustibles fósiles, el hidrógeno no es un combustible que exista como tal en la naturaleza, se trata de un combustible secundario o de un vector energético, si bien se puede obtener fácilmente a partir de agua, para lo que es necesario un aporte de energía externa para generarlo.

El origen de esta energía determinará si el hidrógeno generado es más o menos ecológico, es decir, "si éste se genera con electricidad procedente de una central térmica podría servir para reducir la contaminación local en áreas urbanas, pero no para reducir la contaminación global"; si embargo "si la energía empleada para su producción proviene de fuentes limpias, como la energía solar se trataría de un eco-combustible", resalta.

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