Amoniaco: catalizador sin rutenio opera a 475 °C

Amoniaco: catalizador sin rutenio opera a 475 °C

Un catalizador de cobalto sin rutenio convierte casi todo el amoniaco entre 475 y 575 °C.

Por Humberto Toledo el 23 de agosto del 2026 a las 6:20 pm PDT

✨︎ Resumen (TL;DR):

  • PolyU presentó carritos de golf, minibuses y estaciones de carga que funcionan con amoniaco.
  • El catalizador Co@BaAl2O4-x alcanza conversión casi completa entre 475 y 575 °C y produce 64.6 milimoles de hidrógeno por gramo de catalizador por minuto.
  • El cobalto evita el rutenio, pero trabaja en una franja térmica prácticamente equivalente.

La Universidad Politécnica de Hong Kong (PolyU) presentó prototipos de carritos de golf, minibuses y estaciones de carga que usan amoniaco como portador de hidrógeno. El sistema emplea un catalizador de cobalto con cáscara de óxido, sin rutenio; el catalizador rompe el amoniaco con conversión casi completa entre 475 y 575 °C y libera hidrógeno. EurekAlert difundió la pieza el 18 de agosto de 2026, pero los datos de desempeño provienen de un artículo publicado en Advanced Materials en abril de 2025.

INNIO prueba motor a hidrógeno de 3 MW para data centers
Te podría interesar:
INNIO prueba motor a hidrógeno de 3 MW para data centers
Una vista en primer plano de la mano de un científico llevando a cabo un experimento en un entorno de laboratorio con una placa de Petri.
Foto: Anna Tarazevich / Pexels

El amoniaco resuelve el transporte, no la reacción

El amoniaco como portador de hidrógeno es un compuesto que permite transportar hidrógeno y liberarlo después al romper su molécula.

El hidrógeno puro exige alta presión o temperaturas criogénicas para almacenarse y moverse. El amoniaco se licúa en condiciones suaves y puede viajar por infraestructura que ya existe. El mundo lleva un siglo fabricándolo y distribuyéndolo para fertilizante.

El compuesto es tóxico y requiere manejo cuidadoso, una exigencia que la propia PolyU reconoce. El problema aparece al final del trayecto: recuperar el hidrógeno exige romper la molécula, y PolyU sitúa ese proceso alrededor de 500 °C con las rutas convencionales.

La cáscara de óxido modifica el cobalto

El artículo de Advanced Materials describe una estructura de núcleo y cáscara. Co@BaAl2O4-x es una estructura de nanopartículas de cobalto envueltas en una capa de óxido deficiente en oxígeno.

La envoltura evita que las partículas se agreguen con el calor y, según el artículo, tensa la red cristalina del cobalto cerca de 3.2%. Esa tensión desplaza el centro de banda d hacia el nivel de Fermi, mejora la adhesión de la molécula de amoniaco y facilita la ruptura del enlace nitrógeno-hidrógeno.

Cuando la tensión se libera, los productos se desprenden con más facilidad y el sitio activo no se envenena. El texto de EurekAlert presenta esta línea como divulgación institucional, no como un estudio nuevo. El artículo de Advanced Materials, publicado en abril de 2025, reporta:

  • Conversión: casi completa del amoniaco entre 475 y 575 °C.
  • Producción: 64.6 milimoles de hidrógeno por gramo de catalizador por minuto.

El cobalto evita el rutenio, pero no baja la temperatura

Frente a los catalizadores de cobalto corrientes, la diferencia aparece en los datos. El artículo señala que suelen rendir bien solo por encima de 600 °C.

La estructura de núcleo y cáscara alcanza conversión casi completa a 500 °C, mientras que la variante sin esa estructura necesita 550 °C. La energía de activación aparente baja de 82.3 a 64.8 kilojulios por mol.

El contraste con el rutenio es distinto. Los catalizadores de ese metal suelen necesitar entre 450 y 550 °C para convertir cerca de 99% del amoniaco. El Co@BaAl2O4-x se ubica entre 475 y 575 °C.

El resultado iguala el desempeño en una franja térmica prácticamente equivalente. La ventaja está en sustituir un metal caro, no en trabajar a una temperatura menor.

La brecha térmica llega después del catalizador

La profesora Molly Meng-Jung Li señala en el material de PolyU que el catalizador solo resuelve una parte del sistema. Un reactor que rompe amoniaco cerca de 500 °C debe alimentar celdas de combustible que operan entre 80 y 150 °C.

Conectar ambos extremos sin desperdiciar energía requiere ingeniería de sistema, no únicamente química de superficies.

La pureza añade otro filtro. Al romperse, el amoniaco entrega una mezcla de hidrógeno y nitrógeno. Las celdas de combustible necesitan hidrógeno de alta pureza, por lo que el sistema requiere un paso adicional de purificación.

Los usos por combustión toleran mezclas más sucias. Por eso, el diseño depende del uso al que se conecte el reactor.

Prototipos construidos, adopción pendiente

Los prototipos incluyen carritos de golf, minibuses y estaciones de carga alimentados con amoniaco. Chemical Engineering Journal documentó el sistema del carrito de golf en 2023.

El material que EurekAlert difundió el 18 de agosto de 2026 retoma esa línea de trabajo como divulgación institucional; no reporta un estudio nuevo.

Para una adopción real, PolyU identifica estas condiciones pendientes:

  • Amoniaco verde barato a escala.
  • Catalizadores y reactores más eficientes.
  • Ingeniería de sistema que sostenga la operación completa.

El resultado verificable es un catalizador sin metal noble que iguala al rutenio dentro de una franja térmica prácticamente equivalente, junto con prototipos de carritos de golf, minibuses y estaciones de carga. La adopción real todavía exige amoniaco verde barato a escala, catalizadores y reactores más eficientes, además de una ingeniería de sistema capaz de sostener la operación completa.

Fuentes: 1, 2, 3

+ Temas Relacionados

Más de Energía

Feed