Desarrollan un electrodo que disminuye el uso de metales en las pilas de combustible

Metales nobles tales como el platino se usan en las células pilas de combustible tanto como catalizadores como en los ánodos donde tiene lugar la activación del hidrógeno. Reducir el empleo de metales nobles permitiría abaratar notablemente las células pilas de combustible, al tratarse de uno de los componentes más caros. Además la escasez de metales tales como el platino, hace que componentes basados en este material no sean una solución sostenible a largo plazo. La posibilidad abierta por los investigadores del CSIC de emplear en su lugar hidrogenasas es por tanto muy prometedora.

Las hidrogenasas son enzimas que catalizan de forma muy eficiente la oxidación del hidrógeno. Una vez se ha demostrado que sus propiedades como electrocatalizadores eléctricas son adecuadas para su empleo como electrodos, el reto se encuentra ahora en conseguir sintetizar producir hidrogenasas a gran escala, empleando tecnologías de recombinación de ADN. En esta línea, el grupo está interesado en colaborar con empresas o instituciones del campo de la purificación de proteínas y síntesis de microorganismos.

El empleo de hidrogenasas depositadas sobre un sustrato de carbono como ánodo en células pilas de combustible ha sido extensivamente investigado en los últimos  años, sin embargo ningún grupo había conseguido hasta ahora fabricar estos electrodos con  éxito de alta estabilidad operacional. La dificultad se encontraba en conseguir que las enzimas transmitieran electrones directamente al sustrato de carbono y que no perdieran rápidamente su actividad catalítica.

El grupo de investigadores del CSIC ha conseguido salvar este obstáculo mediante el empleo de hidrogenasas ligadas por enlaces covalentes orientados en una dirección preferente. Esta estructura ha demostrado facilitar el intercambio electrónico entre enzimas y sustratoel soporte de carbono de forma estable. La tecnología para la fabricación de estos electrodos biocatalíticos se encuentra protegido mediante patente. El grupo está interesado en licenciarla a empresas fabricantes de células pilas de combustible.