La Universidad de Alicante patenta un catalizador 3D para purificar hidrógeno

Esta innovación reduce el uso de metales nobles y el coste de la tecnología sin afectar su rendimiento en la purificación de hidrógeno.

Imagen genérica de una impresora 3D creando un catalizador metálico.
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Imagen genérica de una impresora 3D creando un catalizador metálico.

Investigadores de la Universidad de Alicante (UA) han desarrollado un nuevo catalizador impreso en 3D que mejora la purificación de hidrógeno, considerado el combustible del futuro, reduciendo costes y el uso de metales nobles.

El catalizador, diseñado por el Departamento de Química Inorgánica y el Instituto Universitario de Materiales (IUMA), consiste en una estructura metálica de cobre con canales internos creados por impresión tridimensional. Sobre esta estructura, se genera una capa intermedia de óxido de cobre y una fase dispersa de óxido de cerio.

"A diferencia de los catalizadores convencionales, en los que gran parte del material actúa únicamente como soporte, en este sistema toda la estructura de cobre participa en la reacción catalítica."

la investigadora Ramón y Cajal del IUMA
Gracias a este diseño, la superficie de sitios activos es mayor, lo que aumenta la eficiencia del proceso y reduce el volumen necesario del reactor. El material muestra una elevada actividad y selectividad en la eliminación de monóxido de carbono presente en corrientes ricas en hidrógeno, procedentes de procesos de reformado de hidrocarburos.
La tecnología oxida este gas tóxico y contaminante sin consumir el hidrógeno, un aspecto fundamental para aplicaciones energéticas avanzadas o sistemas de pilas de combustible que alimentan, por ejemplo, los automóviles. El uso de la impresión 3D permite diseñar geometrías complejas más eficientes y adaptables, optimizando la fase activa de la tecnología.
Además, el uso de cobre, un metal abundante y de coste relativamente bajo, reduce la necesidad de metales nobles y contribuye a disminuir el precio global del catalizador sin comprometer su rendimiento. Entre sus aplicaciones principales se encuentran la purificación de hidrógeno en plantas de reformado, el pretratamiento de gases para pilas de combustible, el control de emisiones en la industria química y petroquímica, y procesos relacionados con la producción de combustibles sostenibles y energías renovables.
La innovación ha sido validada a escala de laboratorio con prototipos funcionales y ensayos catalíticos que demuestran una mayor conversión de monóxido de carbono y una menor temperatura de inicio de reacción en comparación con diseños convencionales. La invención se encuentra protegida mediante solicitud de patente, y el Servicio de Transferencia de Resultados de Investigación (OTRI) de la Universidad de Alicante busca empresas interesadas en su explotación comercial.