Escudo de la República de Colombia

Ciencia & Tecnología

Combustible de hidrógeno sería más económico si se elimina CO

Con el uso de catalizadores bimetálicos –compuestos por oro y cobre– se podría oxidar el monóxido de carbono (CO) que se produce cuando se obtiene hidrógeno a partir de alcoholes reformados.

Bogotá D. C., 31 de octubre de 2018Agencia de Noticias UN-

En el sector del transporte el hidrógeno es una alternativa a los combustibles fósiles. Foto: archivo Unimedios.

En el estudio se utilizaron seis materiales catalíticos para oxidar el monóxido de carbono (CO). Fotos: Juan David Arévalo

Proceso de preparación de los catalizadores.

Los catalizadores se evaluaron en la reacción de oxidación preferencial de CO.

En el estudio se usaron elementos como cerio (Ce), zirconio (Zr), oro (Au) y cobre (Cu), y una mezcla de estos dos últimos metales.

Las celdas de combustible que permiten usar este compuesto en vehículos, como una alternativa ecológica a los combustibles fósiles, son usualmente afectadas por la presencia de CO.

“Este compuesto envenena el polo positivo de platino de la celda dejándola obsoleta después de un tiempo”, explica Juan David Arévalo Arias, magíster en Ingeniería Química de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), por lo que el objetivo del trabajo era establecer un proceso previo al ingreso del gas a la celda de combustible, para eliminar ese CO mediante un catalizador.

La idea era conseguir oxidar el CO convirtiéndolo en dióxido de carbono (CO2), un componente que no envenena la celda y permite utilizar por más tiempo esta tecnología, que ha ganado popularidad entre los investigadores del país desde que en 2015 Toyota lanzara en el mercado de EE. UU. los primeros carros que la implementan.

“En estos vehículos el hidrógeno combustible entra a la membrana de la celda, en donde hay un ánodo –que generalmente es de platino– y un cátodo. En el ánodo, el hidrógeno se divide en un electrón y un protón, mientras que por el otro lado ingresa el oxígeno, que se convierte en carga negativa, lo que genera un diferencial de potencia y de voltaje que permite generar un circuito eléctrico que suministra la potencia necesaria para movilizar el vehículo”, indica el investigador.

Ahorro considerable

Los carros producidos por Toyota usan el hidrógeno en estado puro para no afectar las celdas, lo que incrementa considerablemente los costos.

“Queremos facilitar el acceso a este combustible. Estamos hablando de un ahorro de más de 3.000 veces su costo actual”, lo que lo haría muy competitivo frente a combustibles de fuentes fósiles, afirma el magíster. Al respecto, explica que el hidrógeno puro tiene un costo actual que ronda los 0,21 dólares por milla recorrida, mientras que combustibles tradicionales como la gasolina tienen un costo aproximado de 0,13 dólares por milla recorrida.

Por lo que, después de una revisión del estado del arte que les permitió identificar los materiales que se han empleado para realizar la oxidación, optaron por utilizar oro y cobre como fases activas para los catalizadores, además de la combinación de estos dos metales.

“Sin embargo en la revisión no encontramos cuál era la mejor forma de adicionar el cobre, si desde la preparación inicial del soporte o como una impregnación sobre toda la superficie una vez preparada. Así que decidimos comparar los dos métodos con dos catalizadores bimetálicos”, explica el investigador Arévalo.

Se prepararon seis materiales catalíticos que se evaluaron en la reacción de oxidación preferencial de CO, en un intervalo de temperaturas de 30 a 300 °C a presión atmosférica, donde el Au-CuOx/CeZr (cobre impregnado) presentó el mejor desempeño catalítico alcanzando conversiones de CO de 93 % durante 118 horas.

El investigador destaca que su trabajo, dirigido por los profesores Luis Fernando Córdoba Castrillón y Julio César Vargas Sáenz, del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental de la Facultad de Ingeniería de la U.N., fue totalmente realizado en el país, desde las pruebas de caracterización, la preparación de los soportes y de los catalizadores, hasta el proceso de evaluación.

Un desarrollo que puede ser aplicado no solo en el sector del transporte sino en todas las industrias que presenten problemas con la presencia de CO. Incluso, según explica el investigador, podría tener potencial para eliminar el etileno de las frutas.

(Por: fin/ALP/MLA/LOF
)
N.° 497

Otras noticias

Los colores de la difracción del espectro de la luz dan información sobre los componentes químicos de las atmósferas de las estrellas. Fotos: Nicolás Bojacá – Unimedios

Ciencia & Tecnología

marzo 18 de 2019

Luz de las estrellas, fuente de información para los astrónomos

Históricamente, el análisis de los colores resultantes de la difracción del...

Reconocimiento para el programa de Ingeniería Biológica de la Facultad de Ciencias de la U.N. Sede Medellín. Fotos: Unimedios

Educación

marzo 18 de 2019

Ingeniería Biológica recibe doble acreditación en Alta Calidad

Cualificación docente, capacidades de investigación y formación, además de los...

“UN ping pong” es un robot que le lanza bolas a las personas que no tienen compañero para jugar en la mesa.

Educación

marzo 18 de 2019

FOTOGALERÍA: Innovadores desde pregrado

En el marco del cierre semestral del programa Comfie, estudiantes de primer...

Las biomasas identificadas en el estudio tendrían un potencial técnico que representaría el 26 % de la energía demandada en Colombia en 2016. Foto: Agencia de Noticias - Unimedios

Medioambiente

marzo 18 de 2019

Biomasa residual, con alto potencial energético para Colombia

El cuesco, la fibra y el raquis de palma de aceite, el cogollo de la caña de...

En geotecnia, un macizo rocoso hace referencia a la manera en que están compuestas las montañas por bloques de roca. Foto: archivo Unimedios

Ciencia & Tecnología

marzo 18 de 2019

Modelación evaluaría mejor resistencia de macizos rocosos

La apropiada caracterización de estas cadenas de bloques de roca en las...

La apuesta de este trabajo académico es darle valor agregado a la panela.

Desarrollo Rural

marzo 18 de 2019

Panela orgánica con potencial como endulzante natural

Vender al mundo un producto saludable y nutritivo en presentaciones personal o...

El transporte fluvial es una opción viable para que las ayudas lleguen en un lapso de 48 horas o menos. Fotos: archivo particular

Ciudad & Territorio

marzo 18 de 2019

Transporte fluvial optimizaría atención en zonas de desastres

La probabilidad de elegir barcazas como medio de transporte para atender...

Educación

marzo 16 de 2019

Cooperación: la clave de un mejor mundo para nosotras y para ellos

En febrero de 1935 Gerda Westendorp ingresó a la carrera de medicina,...

La colección se presentó en el Edificio Rogelio Salmona, de Posgrados de la Facultad de Ciencia Humanas. Fotos: Luis Palacios - Unimedios

Educación

marzo 15 de 2019

Lenguaje visual y verbal se unen en colección de literatura infantil

Estudiantes de los programas de Estudios Literarios y Diseño Gráfico de la...

Taller realizado en el campus Palogrande de la U.N. Sede Manizales. Fotos: Unimedios

Educación

marzo 15 de 2019

La U.N. lidera apuesta de Manizales por el aprendizaje

Con un taller denominado “Ideas para aprender”, la Universidad Nacional de...