Investigadores del Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CiQUS) han desarrollado un innovador catalizador híbrido para la producción de hidrógeno verde, que permite controlar su actividad mediante un mecanismo eléctrico. Este avance mejora la durabilidad y eficiencia del proceso de electrólisis, ya que el catalizador puede alternar entre modos activo e inactivo, optimizando su uso en aplicaciones industriales y contribuyendo a una economía baja en carbono.
Un importante avance en la producción de hidrógeno verde ha sido logrado por un equipo del Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares (CiQUS) de la Universidad de Santiago de Compostela. Este desarrollo se centra en uno de los mayores desafíos del sector: la degradación de los catalizadores durante el proceso de electrólisis del agua, que separa el agua en oxígeno e hidrógeno mediante electricidad.
A lo largo del tiempo, los metales que catalizan esta reacción pierden eficiencia, lo que reduce su vida útil y aumenta los costos operativos. Para mitigar este problema, los investigadores han creado un innovador material híbrido que permite controlar cuándo un catalizador está activo o inactivo, como si se tratara de un interruptor.
El nuevo catalizador consiste en diminutas nanopartículas de paladio alojadas dentro de fibras huecas de carbono. Estas fibras tubulares actúan como una barrera que evita que las nanopartículas se agrupen y crezcan, preservando así su actividad. Lo más novedoso es el mecanismo reversible de control: al introducir azufre en el sistema, los investigadores han logrado alternar el estado del catalizador entre un modo activo y uno inactivo mediante una simple manipulación eléctrica.
En su modo activo, el catalizador muestra una gran eficiencia para generar hidrógeno; mientras que en el modo reposo permanece temporalmente inactivo, protegiéndose contra procesos degradativos. La investigadora Oportunius María Giménez López explica: “Creamos un sistema que permite encender y apagar el catalizador de forma controlada, lo que abre la puerta a un uso más eficiente y duradero en procesos industriales”. Este trabajo ha contado con el apoyo financiero del CiQUS, respaldado por la Unión Europea a través del Programa Galicia FEDER 2021–2027.
El cambio de estado del catalizador puede revertirse fácilmente aplicando un señal eléctrico adecuada, reactivando así el material y devolviéndole su capacidad para generar hidrógeno. De este modo, el catalizador puede alternar entre funcionamiento y pausa tantas veces como sea necesario. Esta estrategia no solo incrementa la durabilidad del sistema, sino que también permite una gestión inteligente del catalizador, activándolo únicamente cuando es requerido.
Giménez López destaca que esta metodología podría adaptarse a otros sistemas catalíticos: “Nuestro trabajo demuestra que se puede aumentar la vida útil de los catalizadores sin sacrificar su rendimiento. Esto podría tener un impacto muy relevante en tecnologías de energía limpia”, concluye. Este avance representa un paso significativo hacia una producción de hidrógeno más eficiente y sostenible, alineándose con los objetivos globales para una economía baja en carbono.