A produción sostible de hidróxeno, considerada unha das tecnoloxías chave na transición cara a unha economía baixa en carbono, vén de dar un paso adiante grazas ao traballo dun equipo de investigación do Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CiQUS) da Universidade de Santiago de Compostela. Liderado pola investigadora María Giménez López, dentro do programa Oportunius, o equipo desenvolveu un innovador material catalítico que permite controlar de forma reversible a actividade do catalizador, abrindo novas posibilidades para reducir custos e aumentar a eficiencia deste proceso enerxético.

O estudo

A investigación, publicada na revista científica Advanced Science, céntrase en resolver un dos principais problemas da electrólise da auga —proceso que permite obter hidróxeno verde a partir de electricidade—: a degradación progresiva dos catalizadores metálicos, que perden efectividade co uso e aumentan o custo dos procesos industriais. A solución proposta polo CiQUS consiste nun novo material híbrido baseado en nanopartículas de paladio aloxadas en fibras ocas de carbono, cun deseño intelixente que permite activar ou desactivar o catalizador segundo a necesidade, como se dun interruptor molecular se tratase.

“O sistema funciona como un mecanismo de protección: cando non se precisa producir hidróxeno, o catalizador pode colocarse nun modo de repouso que evita a súa degradación. Cando se activa de novo, recupera completamente a súa capacidade catalítica”, explica María Giménez López. Este cambio de estado realízase a través dun sinxelo sinal eléctrico e é completamente reversible, permitindo múltiples ciclos de funcionamento sen perda de rendemento.

A clave do deseño está na estrutura rugosa das fibras tubulares, que evita o crecemento e a agregación das nanopartículas de paladio, mantendo a súa superficie activa durante máis tempo. Ademais, o uso de xofre como modulador externo introduce a capacidade de xestión dinámica da actividade catalítica, algo inédito ata o de agora neste tipo de sistemas.