Científicos de la Universidad de Rice, en Houston, Texas han desarrollado un nuevo catalizador que permite extraer hidrógeno de uno de los gases más contaminantes que produce la industria petrolera: el sulfuro de hidrógeno.
Los procesos industriales de las refinerías o de las plantas petroquímicas —que nos traen productos como combustibles, plásticos, herbicidas o fíbras sintéticas— emiten miles de toneladas de sulfuro de hidrógeno cada año. Este gas desprende un desagradable olor a huevo podrido que nos es familiar porque también lo producimos los humanos, pero es tóxico, corrosivo e inflamable y las industrias gastan enormes cantidades de dinero en tratarlo para limitar las emisiones y extraer el sulfuro para su venta.
Ahora, un nuevo catalizador promete hacer todo eso, pero más barato y encima capturando hidrógeno en el proceso.
Cómo funciona
El sulfuro de hidrógeno es un producto de desecho de la fabricación de petróleo o el gas natural. Para eliminarlo, las compañías recurren a un complicado método conocido como el Proceso Claus, que consiste en calentarlo con aire a una temperatura de entre 800 y 1.100 grados celsius. El gas luego pasa por una serie de condensadores, recalentadores y reactores catalíticos que lo convierten en agua y en azufre, que luego venden. Pero este proceso no es ni barato, por su enorme consumo energético, ni acaba de ser todo lo eficiente que podría.
Los investigadores de la Universidad de Rice, en Houston, Texas, han publicado un artículo en la revista ACS Energy Letters en el que describen un nuevo método llamado fotocatálisis plasmónica que utiliza nanopartículas de oro para separar eficazmente las moléculas de sulfuro de hidrógeno en hidrógeno y azufre. Según explica el equipo, el nuevo proceso es mucho más simple que los anteriores: utiliza un catalizador de polvo de dióxido de silicio que en cada uno de sus granos lleva unas nanopartículas de oro de apenas mil millonésimas de metro de ancho. El oro responde a una longitud de onda específica de la luz visible, disparando electrones de corta duración conocidos como ‘portadores calientes’. Estos electrones, dicen, tienen energía suficiente para realizar la división molecular.
La luz que se usa en el proceso, explican los investigadores, puede ser la luz natural del Sol, lo que supone un enorme ahorro para las industrias. Pero el equipo, asegura que también funciona con luz artificial tan barata como la que producen los LED.
“Las emisiones de sulfuro de hidrógeno pueden acarrear cuantiosas multas a la industria, pero su depuración también es muy costosa”, explica la investigadora de la Universidad Rice y líder del descubrimiento, Naomi Halas. “La expresión ‘revolucionario’ se utiliza en exceso, pero en este caso se aplica. La aplicación de la fotocatálisis plasmónica debería ser mucho menos costosa que la depuración tradicional, y tiene el potencial añadido de transformar una carga costosa en un bien cada vez más valioso”.
La luz es clave para la producción de hidrógeno ‘verde’
Hace unos días contábamos aquí como un grupo de investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) ha descubierto accidentalmente un nuevo método de extraer hidrógeno del agua que también utiliza luz para funcionar. Este nuevo método, dicen, mejora notablemente la eficiencia del proceso.
El equipo descubrió que la luz altera las propiedades de un material catalítico a base de oxihidróxido que se usa habitualmente en la electrólisis del agua. Este proceso usa una corriente eléctrica para separar el agua en oxígeno e hidrógeno. Y, si el sistema se alimenta de fuentes renovables, no genera ningún tipo de emisiones nocivas como sucede en los métodos tradicionales.
El resultado del trabajo de los investigadores, publicado recientemente en la revista Nature, es un método más eficiente desde el punto de vista energético para obtener hidrógeno. “Esto debería requerir menos energía en el proceso de electrólisis y debería facilitar el acceso de la luz natural”, explica Xue Jun Min, investigador del Departamento de Ciencia e Ingeniería de los Materiales de la NUS y autor principal del descubrimiento. “Se puede producir más hidrógeno en menos tiempo, con menos energía consumida”.
Fuente: http://www.asepa.es/
Antonio Mozas
Director de ASEPA (Asociación Española de Profesionales de Automoción)
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