El nuevo catalizador a base de níquel utiliza la luz solar para dividir el agua en oxígeno e hidrógeno, lo que les permite aprovechar el hidrógeno como fuente de energía.

La producción de hidrógeno mediante la división con energía solar del agua a través de sistemas basados en semiconductores ha sido uno de los enfoques habituales para conseguir un medio ambiente más ecológico.

Sin embargo, debido a los elevados costos de los reactivos, los complicados procesos de síntesis de los materiales y a la limitada eficacia de la producción de hidrógeno, recientemente se ha constatado la eficacia del desarrollo de nuevos sistemas fotocatalíticos para las tecnologías de aprovechamiento de la energía de la luz solar.

«La división solar del agua convierte directamente la energía solar en combustible de hidrógeno«, dijo Harishchandra Singh, profesor adjunto. «Dado que se utiliza una fuente renovable sin carbono como la solar, el hidrógeno producido sería también una fuente de energía renovable en sentido estricto».

Los metales preciosos suelen utilizarse en las pilas de combustible de hidrógeno, lo que encarece su producción. En cambio, Singh y su equipo utilizaron níquel, que es considerablemente más asequible.

Con la ayuda del rayo de luz Brockhouse (Brockhouse Beamline) de la Fuente de Luz Canadiense (Canadian Light Source – CLS) situada en la Universidad de Saskatchewan, los investigadores pudieron analizar los materiales que utilizaron para su catalizador.

Los instrumentos Brockhouse proporcionan una amplia gama de técnicas de difracción y dispersión para caracterizar completamente los materiales. Permiten obtener una información estructural muy detallada, precisa y completa de muestras que van desde los cristales hasta los sólidos amorfos y los líquidos, pasando por cualquier punto intermedio.

Esto les permite comprender por qué su diseño fue tan eficaz. «El rayo de luz nos da acceso a haces muy intensos de rayos X de alta energía, que nos permiten ver detalles en la superficie de estos materiales que son difíciles de ver con otras técnicas», dijo Graham King, científico del rayo de luz de Brockhouse.

Singh lleva años utilizando la tecnología de sincrotrón y confía en instalaciones como el CLS para sus investigaciones sobre materiales estructurales, de construcción y energéticos que puedan favorecer una economía circular.