Científicos desarrollan nuevo catalizador para la producción eficiente de hidrógeno
Investigadores han creado un catalizador novedoso que mejora la producción de hidrógeno a partir de la electrólisis del agua. Este avance promete una generación de hidrógeno verde más sostenible y rentable. El estudio se publicó el 3 de octubre de 2025.
En un reciente avance, un equipo liderado por químicos de la Universidad de California, Berkeley, ha desarrollado un catalizador innovador basado en cobalto diseñado para mejorar la eficiencia de la producción de hidrógeno mediante la electrólisis del agua. La investigación, detallada en el Journal of the American Chemical Society, aborda desafíos clave en el almacenamiento de energía renovable y la producción de combustibles limpios.
El catalizador funciona facilitando la reacción de evolución del oxígeno (OER), un paso crítico pero intensivo en energía en la división del agua en hidrógeno y oxígeno. Los catalizadores tradicionales, que a menudo dependen de metales preciosos caros como el iridio o el rutenio, sufren de altos costos y durabilidad limitada. Sin embargo, el nuevo material de fosfato de cobalto demuestra una estabilidad y rendimiento superiores en condiciones de pH neutro, imitando procesos enzimáticos naturales.
"Nuestro catalizador logra más del 90% de eficiencia en la producción de hidrógeno, rivalizando con sistemas de vanguardia mientras utiliza materiales abundantes y no tóxicos", dijo la investigadora principal, la Dra. Emily Chen, en el resumen del estudio. Experimentos realizados durante más de 100 horas mostraron una degradación mínima, con el catalizador manteniendo niveles de actividad por encima del 85%.
El contexto de fondo revela que el hidrógeno es pivotal para descarbonizar sectores como el transporte e la industria, pero los métodos de producción actuales contribuyen significativamente a las emisiones globales. Este desarrollo se basa en trabajos previos en catálisis bioinspirada, con el objetivo de escalar para electrolizadores industriales. El equipo probó el catalizador en un electrolizador a escala de laboratorio, produciendo hidrógeno a tasas de 10 miliamperios por centímetro cuadrado.
Las implicaciones incluyen posibles reducciones en los costos del hidrógeno verde del 20-30%, haciéndolo competitivo con el hidrógeno derivado de combustibles fósiles. Sin embargo, los investigadores señalan que se necesita una optimización adicional para aplicaciones del mundo real, como la integración con fuentes de energía renovable como la solar o eólica.
El estudio destaca perspectivas equilibradas: aunque prometedor, los expertos advierten que la escalabilidad y las pruebas de campo a largo plazo siguen siendo obstáculos. El coautor, el Dr. Michael Lee, enfatizó: "Este es un paso adelante, pero los esfuerzos colaborativos a través de disciplinas serán esenciales para realizar su pleno potencial."
En general, esta innovación subraya los esfuerzos continuos para avanzar en tecnologías de energía sostenible en medio de desafíos climáticos.