Un dos maiores retos na produción de hidróxeno verde é a degradación dos catalizadores durante a electrólise da auga, o proceso que separa a auga en osíxeno e hidróxeno mediante electricidade. Co tempo, os metais que catalizan esta reacción perden eficiencia, reducindo a súa vida útil e aumentando os custos. Para facer fronte a este desafío, un equipo do Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CiQUS) desenvolveu un innovador material híbrido que permite controlar cando un catalizador está activo ou inactivo, coma se tivese un interruptor. O achado foi publicado na revista Advanced Science.
O novo catalizador está formado por diminutas nanopartículas de paladio aloxadas no interior de fibras ocas de carbono. Estas fibras tubulares protectoras teñen unha estrutura interna rugosa que actúa como barreira, impedindo que as nanopartículas se agrupen e medren, o que degradaría a súa actividade. Pero o realmente novidoso deste traballo é o mecanismo de control reversible: ao introducir xofre no sistema, os investigadores conseguiron que o catalizador puidese alternar entre un modo activo e un modo de repouso mediante unha sinxela manipulación eléctrica. No modo activo, o catalizador funciona con gran eficiencia para xerar hidróxeno. No modo de repouso, queda temporalmente inactivo, protexendo o material de procesos degradativos.
“Creamos un sistema que permite acender e apagar o catalizador de forma controlada, o que abre a porta a un uso máis eficiente e duradeiro en procesos industriais”, explica a investigadora Oportunius do CiQUS María Giménez López. Este cambio de estado pódese reverter facilmente aplicando un sinal eléctrico axeitado, que reactiva o material e lle devolve a súa capacidade para xerar hidróxeno. Así, o catalizador pode alternar entre funcionamento e pausa tantas veces como sexa necesario. Ademais de aumentar a durabilidade, este deseño permite unha xestión intelixente do catalizador, activándoo só cando se necesita. Os investigadores tamén destacan que esta estratexia podería adaptarse a outros sistemas catalíticos. “O noso traballo demostra que se pode aumentar a vida útil dos catalizadores sen sacrificar o seu rendemento. Isto podería ter un impacto moi relevante nas tecnoloxías de enerxía limpa”, conclúe Giménez López, que liderou a investigación. A investigación contou co apoio financeiro do CiQUS, que recibe financiamento da Unión Europea a través do Programa Galicia FEDER 2021–2027, un respaldo clave para o desenvolvemento deste traballo.
Referencia C. Herreros-Lucas, M. Guillén-Soler, L. Vizcaíno-Anaya, G. Murray, M. Aygün, J. M. Vila-Fungueiriño, M. del Carmen Giménez-López, Adaptive Catalytic Nanointerfaces for Controlled Hydrogen Evolution: an in Situ Electrochemical Approach. Adv. Sci. 2025, e05104. https://doi.org/10.1002/advs.202505104
