Sin embargo, la dificultad en hallar un modo lo bastante barato para extraer el hidrógeno del agua ha venido obstaculizando ese tan deseado salto hacia la implantación mundial de un sistema energético basado en el hidrógeno. Lo logrado recientemente en una investigación podría ser la clave para superar esos obstáculos.
El aluminio es un metal muy reactivo que puede extraer el oxígeno de las moléculas de agua con el resultado de que se genera gas hidrógeno. Su uso generalizado en productos que entran habitualmente en contacto con el agua no acarrea ningún peligro porque el aluminio reacciona instantáneamente con el aire y adquiere así una capa de óxido de aluminio, que bloquea reacciones posteriores.
Desde hace años, la comunidad científica busca formas eficaces y rentables de utilizar la reactividad del aluminio para extraer hidrógeno utilizable como combustible limpio.
Un nuevo estudio, llevado a cabo por un equipo que incluye, entre otros, a Scott Oliver y Gabriella Amberchan, ambos de la Universidad de California en Santa Cruz, Estados Unidos, revela que un compuesto de galio y aluminio de fácil producción crea nanopartículas de aluminio que reaccionan rápidamente con el agua a temperatura ambiente con el resultado de que se liberan grandes cantidades de hidrógeno. El galio se puede recuperar fácilmente para su reutilización después de la reacción, la cual libera el 90% del hidrógeno que teóricamente podría producirse a partir de la reacción de todo el aluminio del compuesto.
El proceso no necesita la aplicación de energía. Y el hidrógeno surge del agua a un ritmo muy rápido. «El hidrógeno burbujea de manera frenética; nunca antes había visto algo parecido», subraya Oliver.
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Burbujas de gas hidrógeno producidas en la reacción entre el agua y el nuevo compuesto de aluminio y galio. (Foto: Amberchan et al., Applied Nano Materials 2022)
La reacción del aluminio y el galio con el agua se conoce desde la década de 1970. Funciona porque el galio, en estado líquido un poco por encima de la temperatura ambiente estándar, elimina el revestimiento pasivo de óxido de aluminio, lo que permite el contacto directo del aluminio con el agua. Sin embargo, Oliver y sus colegas han hecho varios hallazgos al respecto y han desarrollado innovaciones técnicas muy importantes para que el proceso sea eficaz y rentable.
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Oliver, Amberchan y sus colegas exponen los detalles técnicos de sus hallazgos e innovaciones en la revista académica ACS Applied Nano Materials, bajo el título “Aluminum Nanoparticles from a Ga−Al Composite for Water Splitting and Hydrogen Generation”.
(Fuente: NCYT de Amazings)
