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Hierba festuca. Imagen: Rasbak. Fuente: Wikipedia.
La hierba de jardín podría convertirse en una fuente de energía barata, limpia y renovable. Un equipo de investigadores del Reino Unido, incluidos expertos de Instituto de Catálisis de Cardiff, de la Universidad de Cardiff (Gales), han demostrado que se pueden desbloquear cantidades significativas de hidrógeno de la hierba festuca con la ayuda de la luz solar y un catalizador barato.
Es la primera vez que se demuestra este método, y potencialmente podría conducir a una forma sostenible de producir hidrógeno, que tiene un enorme potencial en la industria de la energía renovable debido a su alto contenido de energía y el hecho de que no libera gases tóxicos o de efecto invernadero cuando se quema.
El co-autor del estudio Michael Bowker, del Instituto de Catálisis de Cardiff, dice en la nota de prensa de éste: "Es realmente una fuente de energía verde. El hidrógeno está considerado un importante portador de energía para el futuro a medida que el mundo cambia de los combustibles fósiles a las materias primas renovables, y nuestra investigación ha demostrado que incluso la hierba de jardín podría ser una buena manera de conseguirlo."
El equipo, que también incluye a investigadores de la Universidad Queen de Belfast (Irlanda del Norte), han publicado sus hallazgos en la revista Proceedings A, de la editorial Royal Society.
El hidrógeno está contenido en cantidades enormes en todo el mundo en el agua, los hidrocarburos y otra materia orgánica. Hasta ahora, el desafío para los investigadores ha sido la búsqueda de formas de desbloquear hidrógeno a partir de estas fuentes de una manera barata, eficiente y sostenible.
Una prometedora fuente de hidrógeno es el compuesto orgánico celulosa, que es un componente clave de las plantas y el biopolímero más abundante en la Tierra.
En su estudio, el equipo investigó la posibilidad de convertir la celulosa en hidrógeno a partir de la luz solar y un simple catalizador -una sustancia que acelera una reacción química sin consumirse-. Este proceso se llama fotocatálisis y consiste en que la luz del sol activa el catalizador, que entonces se pone a trabajar en la conversión de la celulosa y el agua en hidrógeno.
Es la primera vez que se demuestra este método, y potencialmente podría conducir a una forma sostenible de producir hidrógeno, que tiene un enorme potencial en la industria de la energía renovable debido a su alto contenido de energía y el hecho de que no libera gases tóxicos o de efecto invernadero cuando se quema.
El co-autor del estudio Michael Bowker, del Instituto de Catálisis de Cardiff, dice en la nota de prensa de éste: "Es realmente una fuente de energía verde. El hidrógeno está considerado un importante portador de energía para el futuro a medida que el mundo cambia de los combustibles fósiles a las materias primas renovables, y nuestra investigación ha demostrado que incluso la hierba de jardín podría ser una buena manera de conseguirlo."
El equipo, que también incluye a investigadores de la Universidad Queen de Belfast (Irlanda del Norte), han publicado sus hallazgos en la revista Proceedings A, de la editorial Royal Society.
El hidrógeno está contenido en cantidades enormes en todo el mundo en el agua, los hidrocarburos y otra materia orgánica. Hasta ahora, el desafío para los investigadores ha sido la búsqueda de formas de desbloquear hidrógeno a partir de estas fuentes de una manera barata, eficiente y sostenible.
Una prometedora fuente de hidrógeno es el compuesto orgánico celulosa, que es un componente clave de las plantas y el biopolímero más abundante en la Tierra.
En su estudio, el equipo investigó la posibilidad de convertir la celulosa en hidrógeno a partir de la luz solar y un simple catalizador -una sustancia que acelera una reacción química sin consumirse-. Este proceso se llama fotocatálisis y consiste en que la luz del sol activa el catalizador, que entonces se pone a trabajar en la conversión de la celulosa y el agua en hidrógeno.
Metales
Los investigadores estudiaron la eficacia de tres catalizadores basados en metales -paladio, oro y níquel-.
El níquel es de particular interés para los investigadores, desde un punto de vista práctico, ya que es un metal mucho más abundante en la tierra que los metales preciosos, y es más económico.
En la primera ronda de experimentos, los investigadores combinaron los tres catalizadores con celulosa en un matraz de fondo redondo y sometieron la mezcla a la luz de una lámpara de escritorio. A intervalos de 30 minutos los investigadores recolectaron muestras de gas de la mezcla y las analizaron para ver la cantidad de hidrógeno que se estaba produciendo.
Para probar las aplicaciones prácticas de esta reacción, los investigadores repitieron el experimento con la hierba festuca, que se obtuvo a partir de un jardín doméstico.
El profesor Bowker continúa: "Hasta hace poco, la producción de hidrógeno a partir de celulosa mediante fotocatálisis no se había estudiado ampliamente. Nuestros resultados muestran que se pueden producir cantidades significativas de hidrógeno usando este método con la ayuda de un poco de la luz solar y un catalizador barato."
"Además, hemos demostrado la eficacia del proceso real utilizando césped tomado de un jardín. Que sepamos, esta es la primera vez que este tipo de biomasa en bruto se utiliza para producir hidrógeno de esta manera. Esto es significativo, ya que evita la necesidad de separar y purificar la celulosa de una muestra, que puede ser tanto arduo como costoso".
Los investigadores estudiaron la eficacia de tres catalizadores basados en metales -paladio, oro y níquel-.
El níquel es de particular interés para los investigadores, desde un punto de vista práctico, ya que es un metal mucho más abundante en la tierra que los metales preciosos, y es más económico.
En la primera ronda de experimentos, los investigadores combinaron los tres catalizadores con celulosa en un matraz de fondo redondo y sometieron la mezcla a la luz de una lámpara de escritorio. A intervalos de 30 minutos los investigadores recolectaron muestras de gas de la mezcla y las analizaron para ver la cantidad de hidrógeno que se estaba produciendo.
Para probar las aplicaciones prácticas de esta reacción, los investigadores repitieron el experimento con la hierba festuca, que se obtuvo a partir de un jardín doméstico.
El profesor Bowker continúa: "Hasta hace poco, la producción de hidrógeno a partir de celulosa mediante fotocatálisis no se había estudiado ampliamente. Nuestros resultados muestran que se pueden producir cantidades significativas de hidrógeno usando este método con la ayuda de un poco de la luz solar y un catalizador barato."
"Además, hemos demostrado la eficacia del proceso real utilizando césped tomado de un jardín. Que sepamos, esta es la primera vez que este tipo de biomasa en bruto se utiliza para producir hidrógeno de esta manera. Esto es significativo, ya que evita la necesidad de separar y purificar la celulosa de una muestra, que puede ser tanto arduo como costoso".
Referencia bibliográfica:
A. Caravaca, W. Jones, C. Hardacre, M. Bowker: H2 production by the photocatalytic reforming of cellulose and raw biomass using Ni, Pd, Pt and Au on titania. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Science (2016). DOI: 10.1098/rspa.2016.0054.
A. Caravaca, W. Jones, C. Hardacre, M. Bowker: H2 production by the photocatalytic reforming of cellulose and raw biomass using Ni, Pd, Pt and Au on titania. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Science (2016). DOI: 10.1098/rspa.2016.0054.
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