En el marco del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea, el proyecto LESGO ‘Light to Store Energy in Reduced Graphene Oxide’ ha finalizado tras tres años y medio de duración. Sus investigadores han demostrado que los materiales basados en grafeno pueden almacenar hidrógeno mediante un proceso de carga energéticamente eficiente basado en un electrolizador.
Los objetivos del proyecto LESGO eran conseguir un mecanismo eficaz que uniera las moléculas de hidrógeno al carbono del óxido de grafeno, así como obtener la desorción del hidrógeno en una pila de combustible alcalina para obtener electricidad.
Durante la investigación, los expertos también elaboraron un ecosistema en torno a la tecnología para lograr la aceptación social de los posibles combustibles de óxido de grafeno reducido, recopilando comentarios directos de los participantes en grupos focales que destacaron la voluntad de los ciudadanos de adoptar alternativas más ecológicas.
Desarrollo del proyecto LESGO
En la primera fase, los investigadores desarrollaron un método para mejorar la unión del hidrógeno al óxido de grafeno. A continuación, crearon un ánodo híbrido utilizando nanopartículas de hierro y níquel sobre óxido de grafeno reducido y espuma de níquel, que superó a los materiales tradicionales, manteniendo una alta eficiencia durante un uso prolongado.
Después de construir una celda de flujo a escala de laboratorio que redujo eficazmente el óxido de grafeno a su forma hidrogenada, en junio de 2023 el equipo ensambló el prototipo LESGO, que contaba con monitoreo en tiempo real y celdas solares. Este prototipo permitió demostrar la viabilidad del proceso y validar el sistema bajo diferentes condiciones de irradiación y temperatura.
En la tercera fase, exploraron cómo liberar hidrógeno del óxido de grafeno hidrogenado para generar electricidad. Tanto los cálculos teóricos como las mediciones experimentales con láseres pulsados mostraron resultados prometedores, lo que indica que el ciclo de absorción/desorción de hidrógeno sería energéticamente favorable. Las pruebas iniciales en una celda de combustible alcalina también mostraron potencial para generar electricidad, aunque aún es necesario realizar más pruebas para optimizar este proceso, según indican los expertos.
En definitiva, los esfuerzos de LESGO se han dirigido a avanzar en el almacenamiento de hidrógeno, con el potencial de revolucionar los sistemas de energía y contribuir significativamente a las soluciones energéticas sostenibles, especialmente para la industria de vehículos eléctricos. Ahora, el equipo planea seguir explorando cómo obtener un combustible líquido de alta densidad energética a partir de óxido de grafeno, así como la escalabilidad comercial de la tecnología LESGO.