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Investigamos materiales catalizadores para pilas de combustible. Pero ¿qué es una pila de combustible? El término es bastante engañoso, porque sugiere consumir algún combustible común, como gasolina*. Pero no, ¡nada de eso! Aquí el único combustible es el hidrógeno gas, sin involucrar ningún consumo de recursos. Y lo mejor de todo, es que la pila de combustible está enteramente libre de emisiones. Dentro de la pila, la energía química que se almacena en el hidrógeno se convierte en energía eléctrica, gracias al hecho que hidrógeno y oxígeno se combinan, convirtiéndose en agua. Y con esa agua, podemos producir hidrógeno verde de nuevo. De esta manera, el ciclo vital del hidrógeno como portador de energía es infinito, y las pilas de combustible son aptas para cualquier dispositivo, capaces de alimentar desde teléfonos móviles hasta camiones pesados.

En el Grupo de Nanoingeniería de Materiales, Nanomagnetismo y Nanomecánica (Gnm3) de la UAB pensamos constantemente en cómo sacar el máximo partido al hidrógeno verde, lo que incluye las pilas de combustible, y ponemos en práctica nuestras ideas en el laboratorio. Mientras nuestro grupo se enfoca en la síntesis de catalizadores para la producción de hidrógeno verde, compañeros de los Research Institutes of Sweden (RISE) los introducen en pilas de combustible, y establecen el enlace entre I+D y la industria. Así pues, aunamos la experiencia de ambas partes para llevar nuestros materiales de la escala de laboratorio a una aplicación real en un prototipo de pila de combustible.

Hemos fabricado catalizadores formados por nanopartículas de platino-níquel, eventualmente con molibdeno. El catalizador es el ingrediente más importante de la pila de combustible. Es exactamente allí donde tienen lugar las reacciones químicas. Mientras la pila está en marcha, el catalizador no se consume ni cambia de ninguna manera, en teoría. Realmente, los catalizadores sufren procesos de degradación. Las pilas operan en ambientes duros, así que hay poco margen para evitar el uso del platino, un material caro, pero muy resistente a la corrosión. Pero sí que hay manera de reducir el coste de las pilas de combustible haciendo que el platino que contiene se vuelva más eficaz. Por eso combinamos (aleamos) el platino con níquel y molibdeno, por una parte. Además de eso, con el método de síntesis electroquímica empleado, conseguimos repartir las nanopartículas por las zonas donde son más eficientes. Es más, nuestro método conlleva otro efecto secundario beneficioso: el catalizador se sintetiza y a la vez distribuye en la parte de la pila de combustible a la que pertenece, reduciendo así el montaje de la pila a unos simples pasos. En las pilas de combustible convencionales, muchas nanopartículas catalizadoras no participan en las reacciones químicas simplemente porque su ubicación no es la mejor.

Como resultado, la eficiencia de nuestros catalizadores con respecto al contenido en platino es extremamente alta. Juntamente con los investigadores suecos del RISE, hemos podido demostrar con éxito el buen funcionamiento de nuestros catalizadores en un prototipo de pila de combustible. A pesar de que quede mucho camino por hacer, nuestro trabajo puede ayudar a la reducción de coste en pilas de combustible, y, por lo tanto, al establecimiento de una infraestructura para que el hidrógeno verde pueda finalmente reemplazar a los combustibles fósiles.

*Definición de combustible de la RAE: «Leña, carbón, petróleo, etc., que se usa en las cocinas, chimeneas, hornos, fraguas y máquinas cuyo agente es el fuego.»