Investigadores del CSIC crean un material que abarata diez veces el coste de producir hidrógeno verde

El hidrógeno verde aparece, desde hace algunos años, como la clave para tener energías más limpias en el futuro a nivel mundial. Sin embargo, no es verde todo lo que parece: conseguirlo depende de materiales extremadamente caros, mal distribuidos y cuya minería no es inocua. Ahora, una nueva investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) abre la puerta a mejorar esto, pues han logrado un compuesto que es capaz de generar hidrógeno verde usando diez veces menos iridio, el metal 'culpable' de estos problemas. El CSIC ha enviado un comunicado en el que da detalle de la importancia de este avance.

Para entenderlo, mejor empezar por el principio: el hidrógeno verde se obtiene a través de un proceso llamado electrólisis de agua, que utiliza solo energías renovables. Ahora bien, y según cita el comunicado, para lograr esa electrólisis se necesitan los llamados electrolizadores PEM (Proton Exchange Membrane, en inglés), que "funcionan muy bien, son eficientes, pero son muy caros por los materiales que usan", explica Sergio Rojas, investigador del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (ICP), CSIC, y uno de los autores del estudio. Uno de esos materiales es el iridio "que no solo es caro sino que es uno de los materiales más escasos y peor distribuidos", añade.

Actualmente, una onza troy (unidad de medida usada en metales preciosos que equivale a 31,103 gramos) de este metal cuesta 4.600 dólares, de acuerdo con Johnson Matthey, empresa líder en el sector. Además, casi todo el material está ubicado en Sudáfrica, una zona relativamente conflictiva. Para solucionar esto, estos equipos 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. El hallazgo ha sido publicado en la revista Advanced Energy Materials.

"Hemos reducido por diez el coste del catalizador", señala José Antonio Alonso, investigador del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM), CSIC, y también autor del trabajo. María Retuerto, científica en el ICP y también autora del estudio, añade: "Esto 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 ICMM y que usa Alonso. Pero la investigadora es optimista: "Estos materiales de iridio tienen un compuesto de partida cuya superficie se modifica en la reacción; lo que estamos viendo ahora es que a lo mejor no necesitamos tener exactamente ese compuesto de partida. Podemos tener algo muy similar y al final la reestructuración de la superficie nos da una actividad catalítica igual".

"Cuando hablamos de escalado hablamos de producir varias toneladas, de producir de manera masiva", recuerda Rojas, que aun así destaca este compuesto como "un precursor de un catalizador" gracias al que se están logrando otros compuestos. De hecho, varias empresas se han mostrado ya interesadas, como la propia Johnson Matthey. Esto, a juicio de Alonso, demuestra la importancia de la investigación fundamental (o básica, que estudia la base a partir de la cual crece todo lo demás) como paso previo a la aplicada: "Este compuesto lo obtuvimos hace diez años, pero hasta ahora no le habíamos encontrado una aplicación", concluye.