Nombre organización: Universidad Complutense de Madrid
Otras organizaciones participantes: Red Española de Supercomputación (RES) y EuroCC Spain.
Área: Academia.
La producción sostenible de hidrógeno es clave para la transición energética. Sin embargo, los métodos actuales de electrólisis del agua dependen de materiales preciosos y costosos. El disulfuro de molibdeno (MoS₂) se perfila como una alternativa prometedora: es abundante, asequible y tiene propiedades catalíticas que podrían revolucionar la producción de hidrógeno limpio.
El desafío radica en comprender cómo se comportan las moléculas de agua sobre este material, especialmente en zonas defectivas o en los bordes del cristal, donde se concentran las reacciones químicas más relevantes.
El equipo liderado por César González Pascual, de la Universidad Complutense de Madrid, utilizó cálculos avanzados de Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) para estudiar un modelo de 340 átomos que simula cómo se disocian las moléculas de agua sobre distintas zonas del MoS₂.
Gracias a los recursos de supercomputación de la RES, pudieron simular múltiples configuraciones atómicas y comparar la eficiencia de disociación del agua en vacantes de azufre frente a los bordes de molibdeno (Mo-edges). Los resultados mostraron que los bordes de Mo son 0,43 eV más efectivos que las vacantes de S para disociar las moléculas de agua.
Este estudio proporciona información crucial para el diseño de nuevos catalizadores eficientes y asequibles para la producción de hidrógeno. Los resultados sugieren que optimizar los bordes de Mo en materiales 2D como el MoS₂ podría reducir significativamente el coste y aumentar la eficiencia del proceso de electrólisis.
Además, abre nuevas líneas de investigación: el equipo continuará estudiando las barreras energéticas y el efecto del dopado con niobio (Nb) en trabajos futuros.
La Universidad Complutense de Madrid es una institución de referencia en investigación en ciencia de materiales y química computacional. El grupo liderado por César González combina simulaciones cuánticas de alto nivel con supercomputación para desarrollar soluciones tecnológicas sostenibles. Gracias a su colaboración con la Red Española de Supercomputación, el equipo contribuye al avance de nuevos materiales para la transición energética, especialmente en el ámbito del hidrógeno verde.
