Identifican un nuevo mecanismo en perovskitas para la producción de hidrógeno verde

La producción de hidrógeno verde, obtenida mediante la disociación de moléculas de agua con fuentes de energía renovables, es fundamental para la transición energética. Sin embargo, tecnologías como la electrólisis siguen siendo costosas, y la termólisis convencional requiere temperaturas extremadamente elevadas, superiores a los 3000 K. En este contexto, un reciente estudio, divulgado por The Conversation España, aborda la búsqueda de métodos más eficientes.

El estudio se centra en una perovskita compuesta por estroncio, hierro, molibdeno y oxígeno (SFMO). Al calentar este material a 800 °C en una atmósfera de aire, se produce una pérdida parcial de oxígeno, generando vacantes en su estructura cristalina. Posteriormente, al exponer el SFMO a vapor de agua a la misma temperatura, el material logra disociar las moléculas de agua, liberando hidrógeno y oxígeno.

El análisis del proceso reveló un comportamiento inesperado. A diferencia de las perovskitas clásicas, donde se espera un ciclo de oxidación-reducción con contracción estructural durante la reoxidación, el SFMO mostró una expansión reversible de su estructura cristalina al entrar en contacto con el agua. Este fenómeno indica que el SFMO produce hidrógeno a través de un mecanismo diferente al tradicionalmente descrito para este tipo de materiales, sin una reoxidación completa.

Este hallazgo, aunque pertenece al ámbito de la investigación básica, presenta características prometedoras. El SFMO opera a 800 °C, una temperatura considerablemente inferior a la requerida por la termólisis convencional. Además, funciona de manera isotérmica, eliminando la necesidad de ciclos de calentamiento y enfriamiento, y demuestra una alta estabilidad estructural a lo largo del tiempo. Su compatibilidad con sistemas de concentración solar podría facilitar el uso de energía renovable para aportar el calor necesario.

No obstante, los investigadores señalan la existencia de desafíos significativos para una posible aplicación industrial. Será preciso profundizar en la comprensión detallada del mecanismo de reacción, así como optimizar el proceso y evaluar las estrategias para su escalado a reactores de mayor capacidad. Estos resultados sugieren que materiales como el SFMO podrían establecer nuevas rutas para una producción más eficiente y sostenible de hidrógeno verde.