La Universitat d'Alacant patenta un catalitzador 3D per a purificar hidrogen

Esta innovació reduïx l'ús de metalls nobles i el cost de la tecnologia sense afectar el seu rendiment en la purificació d'hidrogen.

Imatge genèrica d'una impressora 3D creant un catalitzador metàl·lic.
IA

Imatge genèrica d'una impressora 3D creant un catalitzador metàl·lic.

Investigadors de la Universitat d'Alacant (UA) han desenvolupat un nou catalitzador imprès en 3D que millora la purificació d'hidrogen, considerat el combustible del futur, reduint costos i l'ús de metalls nobles.

El catalitzador, dissenyat pel Departament de Química Inorgànica i l'Institut Universitari de Materials (IUMA), consistix en una estructura metàl·lica de coure amb canals interns creats per impressió tridimensional. Sobre esta estructura, es genera una capa intermèdia d'òxid de coure i una fase dispersa d'òxid de ceri.

"A diferència dels catalitzadors convencionals, en els quals gran part del material actua únicament com a suport, en este sistema tota l'estructura de coure participa en la reacció catalítica."

la investigadora Ramón y Cajal de l'IUMA
Gràcies a este disseny, la superfície de llocs actius és major, la qual cosa augmenta l'eficiència del procés i reduïx el volum necessari del reactor. El material mostra una elevada activitat i selectivitat en l'eliminació de monòxid de carboni present en corrents rics en hidrogen, procedents de processos de reformat d'hidrocarburs.
La tecnologia oxida este gas tòxic i contaminant sense consumir l'hidrogen, un aspecte fonamental per a aplicacions energètiques avançades o sistemes de piles de combustible que alimenten, per exemple, els automòbils. L'ús de la impressió 3D permet dissenyar geometries complexes més eficients i adaptables, optimitzant la fase activa de la tecnologia.
A més, l'ús de coure, un metall abundant i de cost relativament baix, reduïx la necessitat de metalls nobles i contribuïx a disminuir el preu global del catalitzador sense comprometre el seu rendiment. Entre les seues aplicacions principals es troben la purificació d'hidrogen en plantes de reformat, el pretractament de gasos per a piles de combustible, el control d'emissions en la indústria química i petroquímica, i processos relacionats amb la producció de combustibles sostenibles i energies renovables.
La innovació ha sigut validada a escala de laboratori amb prototips funcionals i assajos catalítics que demostren una major conversió de monòxid de carboni i una menor temperatura d'inici de reacció en comparació amb dissenys convencionals. La invenció es troba protegida mitjançant sol·licitud de patent, i el Servici de Transferència de Resultats d'Investigació (OTRI) de la Universitat d'Alacant busca empreses interessades en la seua explotació comercial.