La creciente necesidad de energías sostenibles ha impulsado el desarrollo de sistemas electroquímicos avanzados. Estos sistemas, que incluyen electrolizadores, pilas de combustible y pilas regenerativas, son clave para almacenar y convertir energía de manera eficiente, utilizando hidrógeno como vector energético. La importancia radica en su capacidad para reducir la dependencia de combustibles fósiles y minimizar el impacto ambiental.
El proyecto ENE2017-83976-C2-2-R se centra en la creación de electrocatalizadores basados en nanocomposites híbridos que utilizan materiales carbonosos dopados con heteroátomos y compuestos inorgánicos. Esta investigación busca mejorar la actividad catalítica y reducir costos mediante la utilización de metales no nobles como catalizadores.
Los avances en materiales híbridos son fundamentales para el éxito de los sistemas electroquímicos. El uso de compuestos como carburos metálicos y puntos cuánticos de grafeno, junto con líquidos iónicos, ofrece prometedoras soluciones para mejorar la eficiencia y estabilidad de los electrocatalizadores tanto en medios ácidos como básicos. Estos constituyentes no solo actúan como aglutinantes sino también como catalizadores efectivos.
La caracterización estructural y funcional de estos materiales es crítica. Técnicas avanzadas como XRD, SEM, TEM y espectroscopía Raman se emplean para estudiar la estructura y composición, mientras que técnicas electroquímicas convencionales y espectroelectroquímicas in situ permiten entender mejor las reacciones subyacentes y optimizar la relación estructura-actividad.
Este proyecto busca romper la barrera del 80% de electricidad basada en combustibles fósiles mediante la optimización de electrolizadores y pilas de combustible. Centrado en la evolución del hidrógeno y oxígeno, y en las reacciones de reducción y oxidación, su objetivo es desarrollar materiales que mejoren la eficiencia de estos dispositivos.
Un enfoque novedoso es la inclusión de metales no nobles, que reduce considerablemente el costo y ofrece un camino hacia electrocatalizadores más accesibles. La investigación también se beneficia del uso de técnicas espectroelectroquímicas avanzadas para análisis profundos que guían el diseño de nuevos materiales híbridos.
Coordinado por el Instituto de Tecnología Química, hyPPER busca revolucionar el almacenamiento energético con compuestos orgánicos portadores de hidrógeno. Este enfoque ofrece una solución innovadora para la integración de energía renovable, aumentando la eficiencia y reduciendo las emisiones de gases de efecto invernadero.
El proyecto destaca por la capacidad de integrar tecnología en infraestructuras energéticas existentes, optimizando procesos de carga y descarga de energía sin pasos intermedios que reduzcan la eficiencia. La colaboración internacional y el financiamiento del programa Horizonte Europa subrayan su relevancia y potencial impacto.
Los avances en la optimización de sistemas electroquímicos son un paso crítico hacia un futuro energético más sostenible. Proyectos innovadores como HIBRIPEM2 y hyPPER están liderando el camino con soluciones que no solo prometen eficiencia energética sino también una significativa reducción de costos y emisiones.
Entender estos desarrollos es esencial para apreciar el potencial de las tecnologías energéticas emergentes y su papel en la transición hacia una economía más verde.
La investigación en sistemas electroquímicos se centra en mejorar la eficiencia y reducir los costos mediante el desarrollo de electrocatalizadores avanzados basados en materiales híbridos. Los estudios detallados de caracterización estructural y funcional son fundamentales para avanzar en este campo.
La colaboración internacional y el uso de técnicas electroquímicas y espectroscópicas avanzadas proporcionan información valiosa sobre los mecanismos de reacción y guían el diseño molecular de nuevos materiales, facilitando una transición efectiva hacia tecnologías energéticas sostenibles y competitivas en el mercado actual.
Innovamos con tecnología avanzada en reactores y equipos electroquímicos, adaptados a energías renovables para desarrollo sostenible.
