Dividir el agua en hidrógeno y oxígeno

hidrógeno como combustible limpio y verde. Hasta la fecha, los sistemas fabricados por el hombre son bastante ineficientes, consumen mucho tiempo y dinero y a menudo requieren el uso adicional de agentes químicos.

>Investigadores en el El Departamento de Química Orgánica del Instituto Weizmann bajo el liderazgo del Prof. David Milstein han desarrollado una nueva forma de dividir las moléculas de agua que pueden separar el oxígeno del agua y unir los átomos en una molécula diferente. Esta técnica deja el hidrógeno libre para combinarse en otros compuestos también. Se inspiraron en la fotosíntesis, un proceso realizado por las plantas. La fotosíntesis es la fuerza que da vida a la tierra porque es la fuente de todo el oxígeno de la tierra.

El nuevo enfoque ideado por el equipo de Weizmann tiene tres pasos importantes que terminan en la liberación de hidrógeno y oxígeno con la ayuda de un complejo metálico especial. El elemento central de este complejo metálico es el rutenio. La parte metálica y la parte orgánica de este complejo «inteligente» ayudan a dividir las moléculas de agua. Cuando el agua se mezcla con este complejo, los enlaces entre los átomos de hidrógeno y oxígeno se rompen. Aquí un átomo de hidrógeno se une con la parte orgánica del complejo, los átomos de hidrógeno y oxígeno (grupo OH) se unen a su centro metálico.

La segunda etapa se conoce como etapa de calor. Aquí la solución de agua se calienta a 100 grados C. Esto libera el gas hidrógeno del complejo. Aquí viene nuestra fuente limpia y ecológica de combustible. Otro grupo OH se añade al centro del metal.

Milstein explica acerca de la tercera etapa mágica, «Pero la parte más interesante es la tercera etapa de luz. Cuando expusimos este tercer complejo a la luz a temperatura ambiente, no sólo se produjo gas de oxígeno, sino que el complejo metálico también volvió a su estado original, que podía ser reciclado para su uso en reacciones posteriores».

Los resultados se consideran únicos debido a la generación de un enlace entre dos átomos de oxígeno promovidos por un complejo metálico artificial. Es un evento muy inusual. Y todavía es incontestable cómo puede tener lugar. El equipo ha descubierto que durante la tercera etapa, la luz proporciona la energía para que los dos grupos OH se reúnan para formar peróxido de hidrógeno (H2O2). Este peróxido de hidrógeno se descompone rápidamente en oxígeno y agua. ¿Qué piensa Milstein de esta reacción química? Dice: «Debido a que el peróxido de hidrógeno se considera una molécula relativamente inestable, los científicos siempre han hecho caso omiso de este paso, considerándolo inverosímil; pero hemos demostrado lo contrario». Otra cosa interesante que Milstein y su equipo han visto es que la unión entre los dos átomos de oxígeno se genera dentro de una sola molécula. Esta formación de enlaces no ocurre entre átomos de oxígeno localizados en moléculas separadas, sino que proviene de un solo centro metálico.

El mayor logro del equipo de Milstein ha sido el desarrollo de un mecanismo para la formación de hidrógeno y oxígeno a partir del agua, sin necesidad de sacrificar agentes químicos. Se ha logrado mediante el uso de pasos individuales y la utilización de la luz. Para su próximo proyecto, pretenden combinar estas etapas para crear un sistema catalítico competente. Estos pasos podrían dejar una marca en el área de energía alternativa .

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