El metano se puede convertir en H2, que es usado en energía, fertilizantes sintéticos, y otros químicos. Esta reacción requiere agua y un catalizador de nickel. Metano y las moléculas de agua se agrupan en la superficie del catalizador, donde se disocian en sus componentes atómicos. Estos luego se reagrupan en H2 y CO.
El equipo de Rainer Beck en EPFL, ha demostrado que la disociación del agua depende de las vibraciones internas entre el hidrógeno y el oxígeno. En una molécula, los átomos no son estáticos sino que vibran de diferentes maneras como en tijeras, "symmetrical stretching" o "asymmetrical s trecthing". "Estos "stretches" entre el oxígeno y el hidrógeno son un papel importante en como se disocia el agua ", dice Beck.
La información que muestra el estudio es que las vibraciones en forma de estiramientos entre el hidrógeno y oxígeno determina la habilidad del catalizador para disociar. Con el láser que usaron, se agrega energía que incrementa las vibraciones al punto en que se rompen en la superficie del catalizador, este punto se llama estado de transición, donde las moléculas de agua están listas para reaccionar. "Lo que queremos es deformar las moléculas antes de que toquen la superficie, es por esto que el uso de láser es tan importante, se aplica energía en los lugares que se necesitan para romper los enlaces del agua", dice Becky.
Con esta información, se puede optimizar la reacción con modelos que pueden predecir como otras moléculas, que no son agua, reaccionan en la superficie dada, dice Becky.
El hidrógeno puede ser la energía del futuro, ya que puede sustituir los combustibles fósiles. La molécula de hidrógeno alimenta una celda, que tiene como residuo agua y energía.
Referencia:
http://phys.org/news/2014-04-view-nature-inspired-catalyst-ripping-hydrogen.html#inlRlvhttp://phys.org/news/2014-05-molecular-vibrations-hydrogen.html
Beatríz López
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