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Investigadores de la NCSU desarrollan un compuesto catalítico para producir hidrógeno y gas de síntesis.

Investigadores de la Universidad del Estado de Carolina del Norte (siglas en inglés, NCSU), de Estados Unidos, han desarrollado un nuevo compuesto catalítico que utiliza energía solar para convertir metano y agua en hidrógeno y gas de síntesis.

En comparación con los métodos de reparto de agua termales anteriores, el nuevo material catalítico es más de tres veces más eficiente en la conversión de agua en gas hidrógeno, según afirman los investigadores.

La forma más limpia de producir gas hidrógeno es dividir el agua en hidrógeno y oxígeno, pero los investigadores han tenido dificultades para desarrollar una técnica de división de agua rentable.

El Gas de síntesis, una combinación de monóxido de carbono e hidrógeno, se utiliza como materia prima en procesos comerciales para producir combustibles diesel sintéticos, olefinas y metanol. Esta técnica depende de un nuevo material catalítico que es un compuesto de óxido de hierro y óxido de hierro de lantano estroncio, también llamado LSF.

El óxido de hierro puede ser utilizado como un catalizador para la disociación del agua termal, pero no es muy eficiente y la adición de LSF mejora la actividad del óxido de hierro, haciéndolo mucho más eficiente.

Al utilizar el nuevo compuesto, los investigadores fueron capaces de convertir en hidrógeno el 77% del agua que utilizan en forma de vapor de agua. La marca previa existente de conversión para la división térmica de agua estaba en torno al 20%.

Con la nueva técnica, el metano se inyecta en un reactor que se calienta con energía solar y la cámara que contiene el material compuesto catalítico, que reacciona con el metano para producir gas de síntesis y dióxido de carbono.

Este proceso reduce las partículas compuestas, despojándolas de oxígeno. El gas de síntesis es retirado del sistema y las partículas compuestas reducidas son desviadas a un segundo reactor.

Después de esto, se bombea vapor a alta temperatura en el segundo reactor, donde reacciona con las partículas compuestas reducidas para producir gas de hidrógeno que es al menos un 97% puro.

Este proceso al parecer también re oxigena las partículas compuestas, que luego pueden ser reutilizadas con el metano, comenzando de nuevo el ciclo. El vapor tiene que ser producido principalmente con una fuente de energía externa, pero una vez que el ciclo se inicia las reacciones químicas producen calor suficiente para convertir el agua en vapor, sin una fuente de calor externa.