Nuevos materiales para la producción de hidrógeno verde y valorización de vertidos mediante fotoelectrocatálisis
• AIDIMME mediante el proyecto H2GREEN está desarrollando nuevos fotoelectrodos capaces de producir hidrógeno verde utilizando vertidos industriales.
La electrolisis del agua es capaz de producir hidrógeno, pero no de forma eficiente. Es por ello, que desde el proyecto H2GREEN se estudian cada uno de los factores involucrados en dicho proceso para poder mejorarlo y convertirlo en un proceso atractivo de generación de hidrógeno verde para las empresas.
La eficiencia en un proceso de electrolisis depende principalmente de:
- El coste de la energía de suministro.
- El rendimiento farádico de la reacción.
- El coste de los materiales y mantenimiento.
Para poder influir directamente en todos y cada uno de los factores involucrados desde, la unidad de Tecnologías Químicas de AIDIMME se están desarrollando nuevos electrodos fotosensibles a la luz solar que puedan utilizarse en celdas fotoelectroquímicas.
De esta manera, podrían aprovechar la luz solar como fuente de energía directa. Estos nuevos electrodos se basan en la utilización de materiales robustos fabricados con tecnología 3D y modificados superficialmente mediante técnicas electroquímicas y/o térmicas.
Esto permite configurar el electrodo libremente y personalizarlo según las necesidades del efluente a tratar, mejorando su rendimiento farádico al tener libertad en el diseño de celda y en la síntesis del material de electrodo.
Además, en H2GREEN también se estudia la utilización de vertidos industriales como agentes de sacrificio para mejorar el rendimiento del proceso electroquímico.
Con todo ello, se pretende producir energía limpia y poder degradar los contaminantes orgánicos de vertidos industriales mediante su valorización energética, todo ello a partir de recursos renovables como la luz solar.
Nuevos electrodos
Los nuevos electrodos están fabricados en Titanio y Cobre mediante tecnologías de fabricación aditiva, FA. Ambos modificados superficialmente por técnicas electroquímicas/térmicas.
Por una parte, la oxidación anódica de las superficies de Ti consigue nanoestructuras controladas de óxido metálico, los nanotubos (NTs) de TiO2 , y la oxidación controlada del cobre genera estructuras de óxido de cobre, ambas con propiedades fotocatalíticas.
Combinando las estructuras basadas en Ti obtenidas por fabricación aditiva, como la Fusión de Lecho de Polvo mediante Láser (PBF-LB) o la de Fusión de Lecho de Polvo mediante haz de Electrones (PBF-EB), y la oxidación anódica, es posible obtener electrodos 3D jerárquicos compuestos por nanoestructuras 1D (NTs) sobre una superficie microestructurada formada por micropolvo fundido, como puede verse en las imágenes adjuntas, tanto para el titanio como para el cobre. De esta forma, es posible obtener nuevos materiales con una mejora clara en su actividad fotocatalítica.
Otras aplicaciones esperadas
La oxidación anódica o anodizado confiere a las superficies propiedades funcionales únicas, aumentando sus prestaciones en sectores donde el Ti6Al4V o el cobre fabricado por FA puede ser de interés, como sensores, baterías de iones de litio, generación de hidrógeno, células solares, degradación de contaminantes por fotoelectrocatálisis y electrocatálisis.
Empresas colaboradoras
Cinco empresas de la Comunitat Valenciana pertenecientes al público objetivo del proyecto, colaboran para la consecución de los objetivos del proyecto.
 | GLOBAL OMNIUM MEDIOAMBIENTE, S.L. |
 | SOCIEDAD FOMENTO AGRICOLA CASTELLONENSE, S.A. |
 | INGENIERIA Y DESARROLLOS RENOVABLES, S.L. |
 | SMURFIT KAPPA IBEROAMERICANA, S.A. |
 | BIOCOM ENERGIA S.L. |
Superficies Modificadas
Utilizando técnicas de polimerización por Plasma o nanotecnologías, entre otras posibilidades pueden modificarse las superficies. Con esta línea estratégica, conseguimos mejorar las características técnicas, la usabilidad, la durabilidad, la protección y de aspecto de las cosas que vemos y tocamos.
Para finalizar, a través de este enlace, puede conocer las capacidades y servicios que AIDIMME ofrece en la línea de I+D de Superficies Modificadas.
H2GREEN – PRODUCCIÓN DE H2 VERDE MEDIANTE ELECTRO-FOTOCATÁLISIS SOLAR
Número de proyecto: 22200060
Expediente: IMDEEA/2022/52
Duración: Del 01/07/2022 al 30/06/2023
Coordinado en AIDIMME por: VALERO GOMEZ,ANA Mª
Línea de I+D: SUPERFICIES MODIFICADAS
Para más información contacte con AIDIMME.
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