lunes, diciembre 5, 2022

Hidrógeno en polvo: un nuevo sistema energético con enormes posibilidades

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Las investigaciones llevadas a cabo por científicos de la Universidad australiana de Deakin han determinado que es posible almacenar hidrógeno en polvo, lo que facilita mucho su transporte y abre nuevas opciones de uso para esta inagotable fuente de energía.

Muchos consideran que la inversión que se está haciendo en el hidrógeno es estéril y una pérdida de tiempo, pero lo cierto es que cuando la ciencia se mete de por medio, nada puede darse por sentado.

Es cierto que, a día de hoy, el hidrógeno no aparece como una opción realmente viable como fuente de energía en muchos ámbitos, especialmente si hablamos de coches eléctricos.

Esto, entre otras muchas razones, ocurre porque el hidrógeno es complicado de transportar y caro de producir. Sin embargo, son muchos los científicos que trabajan día y noche para encontrar nuevas técnicas que superen dichos obstáculos.

Mientras que el transporte pesado ya utiliza el hidrógeno como combustible, investigadores estudian nuevas formas de abaratar costes en la producción. Y nuestros protagonistas de hoy han encontrado un modo de transportarlo de manera sencilla.

Hidrógeno en polvo

Se trata de una técnica mediante la cual es posible almacenar hidrógeno en polvo, concretamente nitruro de boro.

Según explican los investigadores de la Universidad de Deakin, Australia, este ingrediente especial es excelente para absorber sustancias porque es muy pequeño pero tiene una gran cantidad de superficie para la absorción.

«El polvo de nitruro de boro se puede reutilizar varias veces para llevar a cabo el mismo proceso de almacenamiento y separación de gases una y otra vez», aclara Srikanth Mateti, investigador principal.

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«No hay desperdicio, el proceso no requiere productos químicos agresivos y no crea subproductos. El nitruro de boro en sí está clasificado como un químico de nivel 0, algo que se considera perfectamente seguro para tener en su casa. Esto significa que podría almacenar hidrógeno en cualquier lugar y úsalo cuando sea necesario», amplía.

Durante el proceso, el polvo de nitruro de boro se coloca en un molino de bolas, un tipo de molinillo que contiene pequeñas bolas de acero inoxidable en una cámara, junto con los gases que deben separarse.

A medida que la cámara gira a una velocidad cada vez mayor, la colisión de las bolas con el polvo y la pared de la cámara desencadena una reacción mecanoquímica especial que provoca que el gas sea absorbido por el polvo.

Un tipo de gas siempre se absorbe más rápido en el material en polvo, lo que lo separa de los demás y permite que se elimine fácilmente del molino. Este proceso se puede repetir en varias etapas para separar los gases uno por uno.

El proceso de absorción de gas de molienda de bolas consume 76,8 KJ/s para almacenar y separar 1000 litros de gases. Esto es al menos un 90 % menos que la energía utilizada en el proceso de separación actual de la industria del petróleo.

Una vez absorbido en este material, el gas se puede transportar con seguridad y facilidad. Luego, cuando se necesita el gas, el polvo puede simplemente calentarse en el vacío para liberar el gas sin cambios.

30 años de estudios

Este hallazgo no ha sido la culminación de un estudio reciente, ya que el profesor Ying (Ian) Chen, titular de la cátedra de nanotecnología del Instituto de Materiales Fronterizos (IFM), y su equipo, llevan trabajando tres décadas en ello.

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«La forma actual de almacenar el hidrógeno es en un tanque de alta presión o enfriando el gas hasta convertirlo en líquido. Ambas cosas requieren grandes cantidades de energía, así como procesos y productos químicos peligrosos», recuerda Chen.

«Demostramos que hay una alternativa mecanoquímica que no requiere altas presiones ni bajas temperaturas, por lo que ofrecería una forma mucho más barata y segura de desarrollar cosas como los vehículos impulsados por hidrógeno», amplía.

Con su investigación actual, el equipo del IFM ha podido probar su proceso a pequeña escala, separando unos 2 o 3 litros de material. Pero esperan que, con el apoyo de la industria, pueda ampliarse a un piloto completo y han presentado una solicitud de patente provisional para su proceso.

«Tenemos que seguir validando este método con la industria para desarrollar una aplicación práctica», dice el profesor Chen. «Para pasar del laboratorio a una escala industrial mayor tenemos que verificar que este proceso ahorra costes, es más eficiente y más rápido que los métodos tradicionales de separación y almacenamiento de gases».

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