Mejorar la producción de peróxido de hidrógeno en las pilas de combustible
El peróxido de hidrógeno, al igual que el hidrógeno, almacena energía química y, cuando se descompone en agua y oxígeno, libera calor. Sin embargo, la producción de peróxido de hidrógeno mediante el proceso de la antraquinona implica instalaciones amplias y caras y costes de transporte, por lo que su uso es antieconómico. Para solucionar este problema y conseguir que el peróxido de hidrógeno esté disponible in situ y cuando sea necesario, el proyecto financiado por la Unión Europea NENA («Nanoestructuras para la energía y la producción de productos químicos») se propuso optimizar la producción de peróxido de hidrógeno en las pilas de combustible. Entre los objetivos del proyecto se cuenta el desarrollo de una química teórica y computacional para el diseño de materiales electrocatalíticos a nanoescala y la producción de peróxido de hidrógeno y epóxidos en una pila de combustible utilizando nanopartículas de diferentes materiales. En primer lugar, los científicos investigaron un mecanismo para reducir la energía de activación de la reacción de oxidación del hidrógeno. Según este modelo, los metales del grupo del platino se consideran buenos catalizadores, debido a su alto potencial electroquímico (nivel de Fermi) y, por idéntico motivo, el níquel y el cobalto resultaron ser malos catalizadores. Investigando sobre el mecanismo de reducción del oxígeno y la utilización de diversos óxidos y metales como electrocatalizadores se consiguió obtener, a partir de una pila sencilla, una producción de peróxido de hidrógeno del 8 % de concentración, mucho mayor a la alcanzada hasta el momento. El proyecto NENA demostró que era posible producir peróxido de hidrógeno mediante la reacción electroquímica del oxígeno y el hidrógeno en una pila de combustible, una técnica que podría aplicarse industrialmente en los próximos años. El nuevo proceso podría reducir significativamente el coste de producción del peróxido de hidrógeno y representa una oportunidad para generarlo localmente a partir de recursos renovables. Por otra parte, los miembros del consorcio esperan que los resultados del proyecto abran la posibilidad de un nuevo enfoque para la producción industrial de sustancias químicas cuya síntesis implica cambios en el estado de oxidación.
