Minería en Línea, el portal de la minería

El extracto de cúrcuma combinado con oro ayuda a crear pilas de combustible más ecológicas y eficientes

La curcumina -la sustancia de la cúrcuma- y las nanopartículas de oro se han combinado para crear un electrodo que requiere 100 veces menos energía que el hidrógeno para convertir eficazmente el etanol en electricidad.

Lee: La piedra preciosa de óxido cuproso de Namibia podría ser la clave de los ordenadores cuánticos

Según los investigadores del Instituto de Nanomateriales de Clemson y del Instituto de Enseñanza Superior Sri Sathya Sai, de todos los catalizadores para la oxidación de alcohol en medio alcalino que existen, el que ellos prepararon es el mejor hasta ahora. Así, su hallazgo allana el camino para sustituir al hidrógeno como materia prima de las pilas de combustible.

Las pilas de combustible generan electricidad mediante una reacción química en lugar de la combustión.

Las pilas de combustible de hidrógeno son muy eficaces y no producen gases de efecto invernadero. Aunque el hidrógeno es el elemento químico más común del universo, normalmente debe obtenerse de los combustibles fósiles porque en la Tierra sólo se encuentra de forma natural en forma de compuestos con otros elementos en líquidos, gases o sólidos.

Lee: Arena mineral: una fuente sostenible de arena que reduce los residuos mineros

La extracción necesaria aumenta el coste y el impacto medioambiental de las pilas de combustible de hidrógeno.

Además, el hidrógeno utilizado en las pilas de combustible es un gas comprimido, lo que plantea problemas de almacenamiento y transporte. El etanol, un alcohol fabricado a partir de maíz u otros alimentos de origen agrícola, es más seguro y fácil de transportar que el hidrógeno porque es un líquido.

“Para convertirlo en un producto comercial en el que podamos llenar los tanques con etanol, los electrodos tienen que ser muy eficientes”, dijo Lakshman Ventrapragada, uno de los investigadores que participaron en el estudio, en una declaración a los medios. “Al mismo tiempo, no queremos electrodos muy caros ni sustratos poliméricos sintéticos que no sean ecológicos, porque eso anula todo el propósito. Queríamos buscar algo ecológico para el proceso de generación de la pila de combustible y la fabricación de la propia pila”.

Mezclar una especia con oro

En esa búsqueda, Ventrapragada y sus colegas se centraron en el ánodo de la pila de combustible, donde se oxida el etanol -u otras fuentes de alimentación-.

Las pilas de combustible utilizan ampliamente el platino como catalizador. Pero, además de ser costoso, el platino se envenena debido a los productos intermedios de la reacción, como el monóxido de carbono.

Por ello, los investigadores utilizaron oro como catalizador y, en lugar de utilizar polímeros conductores, marcos metal-orgánicos u otros materiales complejos para depositar el oro en la superficie del electrodo, emplearon curcumina.

La curcumina se utilizó para decorar las nanopartículas de oro y estabilizarlas, formando una red porosa alrededor de las nanopartículas. A continuación, los científicos depositaron la nanopartícula de oro con curcumina en la superficie del electrodo a una corriente eléctrica 100 veces menor que en estudios anteriores.

Sin el recubrimiento de curcumina, las nanopartículas de oro se aglomeran, reduciendo la superficie expuesta a la reacción química.

Lee: Un nuevo descubrimiento sobre aleaciones de metales líquidos podría conducir a una electrónica de alta eficiencia

“Necesitamos este recubrimiento para estabilizar y crear un entorno poroso alrededor de las nanopartículas, y entonces hacen un gran trabajo con la oxidación del alcohol”, dijo el investigador Apparao Rao en una declaración a los medios.

“Hay un gran impulso en la industria para la oxidación del alcohol. Este descubrimiento es un excelente elemento para ello. El siguiente paso es ampliar el proceso y trabajar con un colaborador industrial que pueda fabricar realmente las pilas de combustible y construir pilas de combustible para la aplicación real.”

Comments

comments

Deja un comentario