Los métodos alternativos para generar energía que afectan en menor medida al medioambiente se hacen cada vez más populares. Lideran los métodos más fáciles: el uso de la energía del viento y del sol. La eficacia de su almacenamiento y uso depende del método de transformación de la energía eléctrica en la energía de enlace químico del combustible sintetizado. El estudio ha sido publicado en la revista ACS Energy Letter y es fruto del trabajo de científicos rusos, húngaros y surcoreanos.
El combustible más eficaz que se puede obtener de la energía eléctrica verde es el hidrógeno. El volumen de calor que se genera cuando se quema es varias veces mayor que el indicador de hidrocarburos, mientras que en este proceso solo se forma el agua que no amenaza al medioambiente. Actualmente los métodos de obtención de hidrógeno son muy costosos o no son demasiado eficaces.
Un método prometedor de obtención del hidrógeno es la electrólisis, es decir, la descomposición del agua en un catalizador en el oxígeno y el hidrógeno con el uso de la electricidad. El catalizador más eficaz es el platino, un metal caro y raro. A la vez, el problema consiste no solo en que es caro, sino en la eficacia del propio proceso de catálisis, ya que en la reacción participa solo la superficie del elemento de platino y la parte restante del material no es necesaria.
Se podría resolver el problema usando láminas de un átomo de espesor, pero la estructura del platino no permite fabricar elementos bidimensionales estables.
«Ya en los años treinta del siglo pasado se mostró que un cristal bidimensional sería inestable, pero las recientes investigaciones pusieron de relieve que no es así en el caso de las sustancias que poseen enlace covalente. Esto permitió estudiar desde un nuevo ángulo la posibilidad de crear catalizadores bidimensionales», explica el colaborador del laboratorio de nanomateriales inorgánicos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Rusia (MISIS), Zajar Popov.
Al estudiar la nueva clase de sustancias bidimensionales, el equipo formado por científicos de la MISIS, del Instituto húngaro de Física Técnica y Ciencia de los Materiales, del Centro de Investigaciones Energéticas y de la Academia de Ciencias de Hungría y el Instituto de Investigación, Estandarización y Ciencias de Corea del Sur descubrió un material capaz de responder a las exigencias de los expertos en el ámbito de energía: el disulfuro bidimensional de molibdeno (MoS2) manifestó las propiedades necesarias con una oxidación fuerte.
«El disulfuro de molibdeno se consideró en calidad de catalizador hasta antes de que descubriésemos que era capaz de oxidarse fuertemente. En aquel momento la catálisis se produjo sólo en los márgenes de la lámina y la oxidación permitió usar toda la superficie debido a la característica única de este material: en su superficie se forman centros monoatómicos en los que se produce la reacción química», señala el empleado del laboratorio de nanomateriales Inorgánicos de la MISIS, Pável Sorokin.
Según el científico, el uso de materiales bidimensionales en calidad de catalizadores está todavía en la etapa de las primeras investigaciones de laboratorio y modelación teórica. El área principal de su investigación son actualmente los semiconductores para equipos electrónicos.
A día de hoy los científicos mostraron la eficacia de las muestras, pero el uso de esta tecnología a escala industrial solo es posible en un futuro. El equipo de investigación continúa buscando composiciones bidimensionales prometedoras para la catálisis.
Cortesía de Sputnik
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