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

<em>Botrytis cinérea</em> es un hongo patógeno que se hospeda en todo tipo de plantas, en este caso en la flor del tomate chonto. Fotos: Óscar Archila.

Desarrollo Rural

enero 17 de 2019

Técnicas de control reducen uso de fungicidas en tomate chonto

Una de las enfermedades que más ataca a este fruto es Botrytis cinérea, un...

Los campesinos que habitan en las inmediaciones de Pasto viven en parcelas de menos de una hectárea. Foto: Alcaldía de Pasto, 2016. Fotos: archivo particular

Desarrollo Rural

enero 16 de 2019

Campesinos de Pasto, sin seguridad alimentaria

Cerca de 2.200 familias de la zona rural de la capital de Nariño se encuentran...

Para el estudio se tomaron 100 muestras, entre hígado y pechuga de pollos de engorde de Cundinamarca. Fotos: archivo particular

Desarrollo Rural

enero 16 de 2019

Pollos de Cundinamarca, sin excedentes de antibióticos

Los resultados del análisis de 100 muestras, correspondientes a 50 pechugas y...

Aunque las condiciones astronómicas son excepcionales, se esperan un buen comportamiento del clima. Fotos: Nicolás Bojacá – Unimedios

Ciencia & Tecnología

enero 15 de 2019

Eclipse total de Luna se podrá observar con telescopios especiales de la U.N.

A partir de las 7:00 p. m. del domingo 20 de enero, y hasta las 2:00 a. m. del...

Ciencia & Tecnología

enero 15 de 2019

Museo Paleontológico de Villa de Leyva estrena recorrido

El objetivo principal de la adecuación de las salas es que los niños, jóvenes y...

El cruce de diferentes datos determinó cuatro nuevos puntos con gran posibilidad de encontrar nuevas fuentes hidrotermales. Fotos: Nicolás Bojacá - archivo particular

Medioambiente

enero 15 de 2019

Técnica ubica nuevas fuentes hidrotermales

Con el uso de información satelital y de diversas técnicas geológico-geofísicas...

Los estudiantes de la U.N. Sede Medellín retomaron clases este lunes 14 de enero. Fotos: archivo Unimedios

Educación

enero 14 de 2019

Estudiantes de la U.N. inician calendario académico

Hoy empezó a correr el calendario académico en la Universidad Nacional de...

El estudio de las avispas permitirá construir estructuras que empleen materiales similares a los de sus nidos.

Ciencia & Tecnología

enero 14 de 2019

Mandíbulas de avispas aportarían al desarrollo de nuevos materiales

Estos insectos incorporan en sus mandíbulas algunos elementos como zinc,...

La estrategia contempla realizar jornadas de socialización de los proyectos para incentivar a más participantes. Fotos: archivo particular

Economía & Organizaciones

enero 14 de 2019

Mujeres víctimas del conflicto, emprendedoras en Bogotá

Muñecos de trapo, artículos de lencería y objetos en porcelanicrón son algunas...

Después de Brasil, Colombia es el país con mayor diversidad de ranas en el mundo. Fotos: William Agudelo Henríquez

Medioambiente

enero 14 de 2019

Ranas andinas perderán más del 50 % de territorio por cambio climático

En un escenario optimista, en 2050 el 80 % de las ranas estudiadas, que viven...