Investigadores del grupo GIMAF de la Universidad del Bío-Bío, Marisol Maril, investigadora postdoctoral, y el docente Christopher Salvo, participaron en el desarrollo de un artículo científico enfocado en la producción de hidrógeno verde titulado “Effect of Mg and Ca precipitates in the stability of Fe-Mn-Ni anodes used in alkaline seawater electrolysis”. Además, en este artículo se realizó un trabajo colaborativo con investigadores de la Universidad de Concepción, Pontificia Universidad Católica de Chile y Universidad Libre de Bruselas.

El estudio se centra en el desarrollo de ánodos en base a Fe-Mn-Ni, producidos mediante metalurgia de polvos, en el Laboratorio de Materiales Avanzados Funcionales de Ingeniería Mecánica de la Universidad del Bío-Bío, mientras que la caracterización electroquímica se realizó en el Departamento de Ingeniería de Materiales de la Universidad de Concepción. Los electrodos fueron testeados en agua de mar simulada que incluyó la adición de 1M KOH y 0.5 NaCl, con el fin de analizar la resistencia a la corrosión a causa del ion cloruro, que es ampliamente conocido como perjudicial debido a su alto potencial para corroer. Adicionalmente, los electrodos fueron testeados en agua de mar real con adición de KOH con el fin de evaluar el efecto de iones adicionales al cloruro, ya que su efecto en los electrodos no ha sido ampliamente estudiado. Se reportó un excelente comportamiento electrocatalítico de los electrodos en el agua de mar simulada, por lo que se concluyó su resistencia al ion cloruro. Sin embargo, al testear los electrodos en agua de mar real se observó una disminución de la eficiencia de los electrodos, lo cual indicaría un efecto negativo de un ion adicional al cloruro. Posteriormente, se procedió a testear los electrodos en una solución de agua de mar simulada que incluía magnesio y calcio, además del cloruro de sodio. Se seleccionaron estos elementos debido a que se encuentran en altas proporciones en el agua de mar. Al testear los electrodos en esta solución se encontró que la capacidad electrocatalítica no disminuyó debido a la presencia del magnesio. Sin embargo, se evidenció que los iones de calcio sí tuvieron un efecto negativo, ya que promueven la corrosión por picaduras. La investigación subraya la necesidad de un análisis más profundo sobre el efecto individual de los iones presentes en el agua de mar en el rendimiento de los electrodos. Este enfoque es esencial para desarrollar materiales de electrodos adecuados que puedan operar eficientemente en condiciones de agua de mar, evitando reacciones corrosivas indeseables.

La producción de hidrógeno verde mediante electrólisis del agua ha ganado relevancia debido a su bajo impacto ambiental. Sin embargo, la escasez de agua dulce ha llevado a los científicos a explorar el uso del agua de mar como una alternativa viable. A pesar de los desafíos presentados por los diversos elementos del agua de mar, este estudio ofrece una prometedora solución al demostrar que es posible optimizar la eficiencia de los electrodos a través de la comprensión y control de los efectos de los iones presentes. Este avance representa un paso importante hacia la producción sostenible de hidrógeno, proporcionando una alternativa viable a la dependencia de combustibles fósiles y contribuyendo a la lucha contra el cambio climático.

https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2024.118422

Revista: Journal of the Electroanalytical Chemistry

Fecha publicación: 15 de Agosto 2024