Tecnología mexicana acelera la descarbonización de la aviación y el transporte pesado
En un avance crucial para acelerar la transición energética global y combatir el cambio climático, un equipo de investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias del Tecnológico de Monterrey logró desarrollar electrocatalizadores de bajo costo que optimizan la producción de hidrógeno verde.
La innovación radica en la sustitución de metales preciosos y escasos como el iridio o el rutenio por compuestos basados en hierro altamente estables.
El estudio, liderado por los doctores Jorge Luis Cholula Díaz, Marcelo Videa y Faiz Sultan, fue publicado por la prestigiosa revista científica internacional ChemNanoMat de la editorial Wiley. Este logro consolida el liderazgo internacional del Dr. Cholula Díaz en el campo de los nanomateriales, tras haber sido reconocido recientemente por registrar una de las publicaciones más citadas de dicha revista.
El freno químico del “combustible del futuro”
El hidrógeno verde es considerado el vector definitivo para la descarbonización del planeta debido a que su combustión solo genera vapor de agua y cero emisiones contaminantes. No obstante, su obtención requiere romper las moléculas de agua mediante electricidad, un proceso llamado electrólisis.
En este ecosistema, la Reacción de Evolución de Oxígeno (OER) actúa históricamente como un cuello de botella, debido a que su velocidad química es sumamente lenta y exige un consumo energético muy elevado para completarse.
Para sortear este obstáculo sin depender de insumos industriales prohibitivos, los científicos del Tec de Monterrey emplearon ferritas de tipo espinela.
Estos compuestos abundantes poseen una estructura cristalina que les otorga una excelente estabilidad y propiedades electrónicas ideales para funcionar como un atajo químico, provocando que la reacción ocurra con mayor velocidad y bajo el mínimo consumo eléctrico posible.
El secreto de los “nanorreactores”
El verdadero reto de la sostenibilidad no es solo descubrir la tecnología limpia en el laboratorio, sino hacerla económicamente viable para que pueda implementarse en el mundo real, puntualizó el Dr. Jorge Luis Cholula Díaz.
Para maximizar la eficiencia de estas ferritas económicas, el equipo implementó una técnica de microemulsión bicontinua desarrollada por la Dra. Margarita Sánchez, del Centro de Investigación en Materiales Avanzados (CIMAV).
Este método utiliza moldes microscópicos de agua y aceite que operan como nanorreactores, permitiendo fabricar nanopartículas de un tamaño idéntico y uniforme.
Al ser evaluada en entornos industriales alcalinos reales, la ferrita de cobalto superó las expectativas del laboratorio al mitigar tres factores críticos de la electrocatálisis:
- Menor sobrepotencial: Redujo sustancialmente el “empujón” de energía extra que suele perderse en forma de calor, abaratando directamente la facturación eléctrica del proceso.
- Pendiente de Tafel optimizada: Registró una sensibilidad ultra alta que acelera de forma inmediata la producción de hidrógeno al menor estímulo de potencia.
- Superficie nanométrica eficiente: Su diseño molecular multiplicó los “sitios activos” de trabajo —actuando como cientos de ventanillas de atención simultánea para las moléculas de agua— y disminuyó la resistencia interna para garantizar un libre flujo de electrones.
Las pruebas de estrés confirmaron que el nuevo material soporta horas de uso continuo sin presentar desgaste ni pérdidas de ritmo. Con este hallazgo alineado a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) 7 y 13 de la ONU, la ciencia mexicana sienta las bases para que industrias de difícil descarbonización —como la aviación, la manufactura global y el transporte de carga—, adopten el hidrógeno verde a un costo comercial competitivo.