La revista científica internacional de Elsevier, especializada en electroquímica, ha compartido una publicación de nuestro proyecto Nitro-D-Cell, fruto del trabajo conjunto que hemos desarrollado con IMDEA Energía y HFC: ‘Interface engineering of stainless steel cathodes via porous oxide layers for high-rate urea electrolysis’.
Un trabajo en el que nuestros compañeros Sergio Luján y Víctor Dato, de GFM han tenido la oportunidad de participar junto a María Cuartero, Julio J. Lado Garrido, Francisco Fueyo González, Enrique García-Quismondo Hernaiz y Jesús Palma.
El estudio aborda una línea especialmente interesante para el desarrollo de nuevas tecnologías de producción de hidrógeno: la electrólisis asistida por compuestos nitrogenados.
¿Por qué resulta interesante? Porque sustituir la reacción convencional de evolución de oxígeno (OER) por la oxidación de urea (UOR) permite reducir el potencial termodinámico de la reacción desde aproximadamente 1,23 V hasta 0,37 V, abriendo una vía para disminuir las necesidades energéticas del proceso y, al mismo tiempo, combinar la producción de hidrógeno con el tratamiento y valorización de corrientes residuales ricas en nitrógeno.
⚗️ En este trabajo se han desarrollado y caracterizado cátodos de acero inoxidable modificados mediante recubrimientos de óxidos nanoporosos de ZrO₂, TiO₂, SiO₂ y AlOOH, buscando soluciones de bajo coste, activas y estables.
Los resultados obtenidos son especialmente prometedores:
➡️ Los electrodos recubiertos, en sus condiciones optimizadas, mejoraron el comportamiento del acero inoxidable sin recubrimiento.
➡️ El ZrO₂ tratado a 400 °C presentó la respuesta catódica más favorable entre los sistemas estudiados, alcanzando una densidad de corriente de 370 mA/cm² a −0,64 V vs. RHE.
➡️ Los recubrimientos nanoporousos permiten modificar favorablemente la interfaz electrodo-electrolito, aumentando la superficie electroquímicamente accesible y mejorando las características asociadas a la transferencia de carga.
➡️ Y uno de los resultados más relevantes: en los ensayos realizados en celda de flujo con 0,33 M de urea y 5 M KOH, el sistema alcanzó un consumo energético específico mínimo de 37,6 kWh/kg H₂, lo que supone aproximadamente una reducción del 20 % de la demanda energética respecto al empleo del cátodo de acero inoxidable sin recubrimiento.
Estos resultados muestran el potencial de combinar electroquímica, nuevos materiales para seguir avanzando hacia tecnologías de producción de hidrógeno más eficientes y económicamente competitivas.
El proyecto ha sido acogido dentro del Programa de incentivos 4: retos de investigación básica-fundamental de IDAE. Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía en el marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resilencia. Financiado por la Unión Europea – NextGenerationEU.
El trabajo ha sido publicado en Electrochimica Acta, Vol. 576 (2026), artículo 149653, y está disponible online desde el 2 de agosto de 2026:
