Uno de los grandes obstáculos para que las celdas de combustible de hidrógeno sean más accesibles sigue siendo el platino. Ese metal funciona muy bien como catalizador, pero es caro y escaso. Un nuevo estudio propone una forma de recortar ese costo sin perder desempeño: usar una aleación que contiene mucho menos platino y modificar su estructura a escala atómica mediante compresión mecánica controlada.
El trabajo se centró en una reacción decisiva para este tipo de dispositivos, la llamada reducción de oxígeno. En una celda de combustible, esa reacción ocurre en uno de los electrodos y ayuda a convertir la energía química del hidrógeno en electricidad, con agua como producto final. El problema es que suele avanzar con lentitud, por lo que necesita catalizadores muy eficientes. Ahí es donde el platino domina desde hace años y, al mismo tiempo, encarece la tecnología.
Los investigadores probaron películas delgadas de una aleación de cobre y platino, conocida como Cu3Pt, depositadas sobre una base elástica de níquel y titanio. Al comprimir ese soporte, lograron alterar levemente la distancia entre los átomos de la superficie activa. Aunque el cambio es diminuto, puede modificar cuánto se adhieren a ella las moléculas y fragmentos involucrados en la reacción. Esa sintonía fina permitió que el material trabajara casi al nivel del platino puro pese a usar cerca de una cuarta parte de ese metal.
Según los resultados reportados, el mejor diseño alcanzó un potencial de 855 milivoltios para la reacción estudiada, frente a 856 milivoltios en un electrodo de platino puro. La diferencia es mínima, pero el ahorro en material precioso es grande. Si ese tipo de estrategia logra trasladarse a dispositivos más cercanos al uso real, podría ayudar a reducir el costo de uno de los componentes más caros de las celdas de combustible.
La importancia del hallazgo no está solo en reemplazar parte del platino por un metal más barato como el cobre. También muestra que el rendimiento de un catalizador no depende únicamente de su composición química, sino de cómo están tensados o comprimidos sus átomos en la superficie. En otras palabras, la estructura mecánica del material puede convertirse en una herramienta adicional de diseño para tecnologías energéticas más eficientes.
Eso abre una vía interesante para la transición energética. Las celdas de combustible son una de las opciones para mover vehículos pesados, almacenar energía o suministrar electricidad en contextos donde las baterías no siempre resultan ideales. Si los catalizadores necesarios se vuelven más baratos sin perder demasiada eficiencia, esas aplicaciones podrían ganar terreno.
Aún así, el avance debe leerse con cautela. El estudio evaluó materiales modelo en condiciones de laboratorio y se concentró en una reacción específica, no en una celda de combustible comercial completa funcionando durante miles de horas. Todavía falta saber cómo respondería este enfoque ante problemas reales de durabilidad, fabricación a gran escala y costos industriales. Pero como prueba de principio, sugiere que una pequeña deformación controlada puede rendir casi tanto como una gran cantidad adicional de platino.
New catalyst with 75% less platinum promises to reduce the cost of hydrogen fuel cells · Phys.org
Phys.org · Imagen acompañante del artículo fuente; atribución preservada · Fuente de imagen
Redondo, J., Monclús, M. A., Molina-Aldareguia, J. M., & Llorca, J. (2026). The influence of elastic strains on the catalytic activity of Cu3Pt thin films for the oxygen reduction reaction. Electrochimica Acta, 575, 149539. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2026.149539
Relacionadas por categoría
Ver masUna batería cuántica de laboratorio convirtió luz en corriente con un efecto colectivo
Un prototipo de microcavidad mostró que la potencia de carga y descarga puede crecer más rápido que el número de moléculas activas. Aún está lejos de una batería para dispositivos.
Un método electroquímico obtiene hidrógeno puro a partir de amoníaco
Un equipo del MIT probó una celda con membrana de paladio que extrae hidrógeno de portadores químicos como el amoníaco a menor temperatura.
Un pigmento azul económico convierte CO₂ en metano de manera eficiente
Investigadores de la Universidad Tohoku desarrollaron un catalizador de ftalocianina de cobre que transforma CO₂ en metano con 79,5% de eficiencia, abriendo posibilidades para el reciclaje de carbono.
Más de la misma fuente
Ver masAstrónomos descubren el proto-supercúmulo de galaxias más distante jamás observado
Un equipo internacional identificó el progenitor más lejano de un supercúmulo de galaxias, ofreciendo nuevas pistas sobre cómo evolucionan las estructuras masivas del universo.
Una IA detecta cuándo un pez alcanza su límite térmico
Un sistema automatizado analizó videos de peces medaka para medir con menos subjetividad cuándo pierden el equilibrio bajo frío o calor extremos.
La respuesta de las plantas al CO₂ podría frenear la expansión de las tierras áridas
Nuevo estudio revela que las estimaciones de expansión de tierras áridas pueden estar equivocadas al incorporar la evapotranspiración reducida bajo niveles aumentados de CO₂.
Más del mismo autor
Ver masCómo las moscas ayudan a desentrañar la adaptación a sustancias tóxicas
Un experimento con moscas y edición genética muestra que la resistencia a una toxina vegetal depende de varios genes y puede estudiarse combinando métodos complementarios.
Una batería cuántica de laboratorio convirtió luz en corriente con un efecto colectivo
Un prototipo de microcavidad mostró que la potencia de carga y descarga puede crecer más rápido que el número de moléculas activas. Aún está lejos de una batería para dispositivos.
Veinticuatro especies nuevas revelan cuánto falta conocer del fondo del Pacífico
Un equipo describió 24 especies nuevas de pequeños crustáceos en una región abisal del Pacífico. El hallazgo ayuda a medir la biodiversidad antes de cualquier intervención en el fondo marino.