Dos prestigiosas revistas de la editorial Nature recogen los últimos avances del Grupo de Electroquímica de Superficies de la Universidad de Alicante

01-08-2017

Su trabajo ha permitido entender los factores que determinan la reactividad del platino y su aplicación como catalizador en pilas de combustible, sistema energético más eficiente, limpio y renovable que se conoce hasta el momento.

Alicante. Martes, 1 de agosto de 2017

El cambio climático ha impulsado a la comunidad científica hacía la búsqueda de nuevas fuentes de energía más eficientes, limpias y renovables. Como alternativa, las pilas de combustible consiguen producir energía con la combinación de oxígeno e hidrógeno, es decir, produciendo agua. El Grupo de Electroquímica de Superficies de la Universidad de Alicante es un referente mundial en el estudio de estas reacciones. Para ello, han desarrollado una novedosa técnica de calentamiento ultrarrápido usando un láser de alta energía. Sus últimos avances acaban de ser publicados en dos revistas de la prestigiosa editorial científica Nature, en Nature Energy y Scientific Reports.

Los sistemas de generación de electricidad basados en el hidrógeno tienen unas eficiencias más altas que otros sistemas basados en petróleo o carbón. Además, sus emisiones contaminantes son menores pero todavía se trata de un tecnología emergente de la que queda mucho por investigar.

“En las pilas normales, los reactivos químicos que producen electricidad tienen una duración limitada y, una vez agotados, requieren recargarse para que sigan en funcionamiento. Sin embargo, las pilas de combustible que funcionan con líquidos y gases, se pueden alimentar continuamente con esos reactivos sin límite”, explican Víctor Climent y Paula Sebastián, dos de los autores, junto a Juan Feliu, de los artículos publicados por el grupo Nature.

Uno de los principales problemas de las reacciones de las pilas de combustible es que necesitan un catalizador como el platino o iridio. Gracias al trabajo desarrollado por los investigadores de la UA, se ha podido entender con mayor detalle “los factores que determinan la reactividad de estos metales y su aplicación como catalizadores de reacciones de gran interés en células de combustible”. La investigación se ha realizado en colaboración con la Universidad de Leiden, la Universidad de Bochum y la Universidad Técnica de Munich.



Técnica pionera

El Grupo de Electroquímica de Superficies, adscrito al Instituto Universitario de Electroquímica de la Universidad de Alicante, lleva cerca de 30 años estudiando los aspectos más fundamentales de las reacciones en las baterías de combustible y su relación con la estructura atómica de las superficies de electrodos de platino con el fin de aumentar su reactividad.

Es en este aspecto, en el estudio de la relación entre estructura superficial y reactividad, donde los investigadores de la UA son un referente mundial, entre otras cosas, gracias al desarrollo de una técnica que emplea un láser de alta energía para investigar reacciones electroquímicas. Esta técnica permite entender el comportamiento de diversas reacciones clave para avanzar en el área de las baterías de combustible y la electrocatálisis en general.

El láser emite pulsos de luz de alta energía que inciden en la superficie del platino y lo calienta para medir como responde y como cambia el voltaje. Este cambio posee valiosa información sobre la estructura y la reactividad de la superficie. “Medimos en la escala de tiempo de la millonésima del segundo por lo que se trata de procesos muy rápidos”, detallan Climent y Sebastián, que esperan “que nuestra investigación mejore aún más la eficiencia de sistemas eléctricos más limpios para la implantación generalizada de las pilas de combustible como alternativa a los sistemas energéticos tradicionales”.



Referencias:

“Interfacial water reorganization as a pH-dependent descriptor of the hydrogen evolution rate on platinum electrodes”. Nature Energy, 2, Article number: 17031 (2017)

“On the pH Dependence of the Potential of Maximum Entropy of Ir (111) Electrodes”, Scientific Reports 7, Article number: 1246 (2017).


Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=NSw-0Xj8uus


Imágenes: Detalles del proceso de estudio de electrodos de platino y foto de los investigadores Víctor Climent y Paula Sebastián.

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