El Dr. Domingo Ruiz León, investigador de la Facultad de Química y Biología, participa en un proyecto de I+D que busca crear tintas electrocatalíticas para generar hidrógeno verde, reemplazando el uso de platino en el proceso productivo. La iniciativa es financiada por ANID, ejecutada junto a la P. Universidad Católica y tiene como asociadas a las empresas Tecnologías de Remediación Ambiental SpA y Agencias Nórdicas Ricardo Rubio Méndez y Cía. Ltda., además del apoyo de la Dirección de Gestión Tecnológica Usach.
Chile busca posicionarse como un referente mundial en la producción y exportación de hidrógeno verde, combustible limpio que es clave para avanzar hacia la descarbonización y disminuir la dependencia de los combustibles fósiles.
Para conseguirlo, nuestro país cuenta con un gran potencial energético solar y eólico, que le permitiría generar hidrógeno verde mediante la electrólisis del agua. En dicho proceso, la electricidad proveniente de fuentes renovables como paneles solares o aerogeneradores, se utiliza para dividir las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno, produciendo un combustible que solo emite vapor de agua como residuo.
En este escenario, la Universidad de Santiago de Chile (Usach) impulsa el proyecto Fondef “Fabricación de tintas electrocatalíticas basadas en sulfuro de molibdeno y líquidos iónicos como material catódico para la reacción de evolución de hidrógeno y su evaluación en ambiente PEM”, a través del Laboratorio de Materiales Electrocerámicos de la Facultad de Química y Biología, el cual es liderado por el Dr. Domingo Ruiz León.
La investigación es financiada por ANID y se desarrolla junto a la Pontificia Universidad Católica de Chile, como beneficiario principal, teniendo como entidades asociadas a las empresas Tecnologías de Remediación Ambiental SpA y Agencias Nórdicas Ricardo Rubio Méndez y Cía. Ltda., además del apoyo de la Dirección de Gestión Tecnológica de la Vicerrectoría de Investigación, Innovación y Creación.
“Nuestro objetivo es desarrollar tintas electrocatalíticas que puedan aplicarse en el cátodo de los reactores donde ocurre la reacción que produce hidrógeno, reemplazando el uso de platino en este proceso por materiales que sean mucho más económicos en la manufactura. Con esta innovación apuntamos a reducir los costos y aumentar la eficiencia de la electrólisis”, explica el Dr. Ruiz.
El investigador señala que el proyecto responde al roadmap impulsado por el Gobierno, el cual busca resolver dos desafíos clave: la producción y el almacenamiento de este energético. “Las tintas que buscamos desarrollar permitirán manufacturar membranas de forma más simple y económica, lo que facilitaría el escalamiento del proceso de producción de hidrógeno en reactores de tipo PEM”, agrega.
Validación a escala piloto
Esta investigación combina la experiencia y capacidades del Laboratorio de Materiales Electrocerámicos de la Usach, que se encargará de la síntesis y caracterización estructural de las tintas, y del Laboratorio de Electroquímica de la PUC, dirigido por el investigador Dr. Mauricio Isaacs y que será responsable de la síntesis y pruebas de los materiales obtenidos en reactores a escala piloto.
Al respecto, el Dr. Domingo Ruiz destaca la amplia colaboración que se ha dado entre ambos laboratorios en distintos proyectos académicos. “Llevamos más de veinte años trabajando en conjunto, integrando el conocimiento en materiales y electroquímica, y ahora también formando estudiantes en cotutela a nivel de pre y posgrado”, comenta.
Asimismo, el académico agrega que “como Laboratorio de Materiales Electrocerámicos Usach, estamos aportando nuestra trayectoria en el área de energías renovables, y a través de este proyecto, esperamos comenzar a desarrollar prototipos escalables que permitan avanzar hacia aplicaciones industriales en ambientes reales”.
El proyecto tendrá una duración de dos años. En la primera etapa se abordará la síntesis y caracterización de la tinta electrocatalítica, mientras que en la segunda se evaluará su desempeño en membranas reactivas, probando los parámetros operacionales en un reactor real.
“La ejecución y logros en cada una de estas fases, nos permitirán determinar el nivel de consumo, la generación y calidad del hidrógeno producido, así como determinar los costos y todos los parámetros industriales asociados a su producción”, explica el Dr. Ruiz.
El académico señala que el Nivel de Madurez Tecnológica (TRL) del proyecto está cercano a 4, con la meta de alcanzar niveles 5 y 6, correspondientes a ensayos experimentales en reactores. “El progreso dependerá de la eficiencia y pureza alcanzadas en la producción del hidrógeno, así como del costo final del proceso”, precisa.
“Con esta investigación esperamos aportar a un futuro energético más limpio y a la consolidación de Chile como líder en innovación científica aplicada al desarrollo sostenible”, concluye el Dr. Ruiz León.
Autora: Paola Armijo León.
Imagen: Comunicaciones Vriic
Tags: Investigación aplicada
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