El hidrógeno tiene diversos problemas. Uno de ellos, lo complicado que resulta su transporte, en el que puede haber fugas que provoquen emisiones. Ahora, unos científicos australianos propinen una forma de almacenar y transportar hidrógeno más segura y sencilla: en forma de polvo.
Los químicos del Instituto de Materiales Fronterizos de la Universidad aseguran haber descubierto un modo de atrapar y retener gases en polvo mecanoquímicamente. Esto significa que emplean las reacciones químicas que se desencadenan por fuerzas mecánicas en oposición al calor, la luz o las diferencias de potencial eléctrico.
El equipo de investigadores demostró el pasado mes que moler ciertas cantidades de polvos con determinados niveles de presión puede desencadenar una reacción mecanoquímica que absorbe el gas en el polvo y lo almacena en él. Y el proceso puede repetirse.
El polvo de nitruro de boro utilizado en los primeros experimentos solo pierde alrededor de un 2 % de su capacidad de absorción encada ciclo de almacenamiento y liberación. Han empleado ese material por ser muy estable, al igual que el grafeno. Buscan ahora un tratamiento que restaure y limpie los polvos para restaurar por completo sus niveles de absorción.
Este proceso podría separar los gases de hidrocarburos del petróleo con apenas un 10 % de la energía que se emplea hoy con el proceso de criogenia (donde se enfría todo a muy baja temperatura y luego cada gas se evapora a diferentes temperaturas, para separarlos). Con el nuevo método, los gases se absorben en el polvo a diferentes intensidades de molienda, presiones y periodos de tiempo. Esto podría tener enormes aplicaciones en muchas industrias.
Actualmente, el hidrógeno puro se almacena como gas o como líquido criogénico. La forma gaseosa debe almacenarse a alrededor de 700 veces la presión atmosférica a nivel del mar, empleando mucha energía para comprimirla y tanques de almacenamiento que puedan soportar esa presión de modo seguro. De manera líquida hay que enfriarlo a −252,87 °C y debe mantenerse frío y, a veces, presurizado mientras se almacena. Más energía todavía.
Según los investigadores, esta técnica “no requiere mucha energía y es segura; en condiciones normales es bastante estable y el hidrógeno no se liberará a menos que se caliente a un par de cientos de grados. Hay una esperanza real de que esto se convierta en una tecnología práctica de almacenamiento de estado sólido, no solo para hidrógeno, sino también para amoníaco y otros gases combustibles».
Por ahora son experimentos a pequeña escala, pero se calcula que la energçia usada para liberarlo sería de entorno a un tercio de la que se necesita para comprimir gas de hidrógeno. Trabajan para reducir la energía necesaria para liberar el gas, y cuanto más gas almacene, menos energía necesitará para liberarlo.
Ventajas del hidrógeno en polvo
Con el hidrógeno almacenado en polvo, se pueden mover y almacenar de manera fácil y segura grandes cantidades para exportar o distribuir. Además, el equipo necesario para liberar el gas para usarlo en el otro extremo será bastante simple.
¿Podría usarse en automóviles y camiones? Sí, pero sería necesario antes idear tanques o contenedores adecuados y liberarlo a un ritmo y velocidad adecuados… sería necesario más trabajo.
La cifra de que el polvo puede almacenar un 6,5 % de su peso en hidrógeno puede parecer poca. Pero es el doble de lo que pueden almacenarse hoy en el mejor de los casos.
Hidrógeno en polvo aún más fácil
El estudio australiano es interesante, pero la empresa de Hong Kong EAT (EPRO Advance Technology) ha encontrado otra vía para transportar hidrógeno en polvo, en este caso a base de silicio.
Mientras que los investigadores de la Universidad de Deakin toman hidrógeno gaseoso y lo atrapan en polvo, liberándolo al calentar, la base de silicio de EAT no precisa hidrógeno para empezar y recuperarlo es más sencillo todavía.
El polvo de Si+ se puede fabricar con una fuente de energía (preferiblemente renovable) y de silicio de grado metalúrgico, que a su vez se puede fabricar a partir de arena, de paneles solares reciclados o de componentes electrónicos triturados. El proceso da como resultado un polvo de silicio poroso que es completamente seguro y fácil de transportar.
Esto facilitaría mucho el transporte de hidrógeno puro. Comparado con el Suiso Frontier, un barco de carga de 116 metros que puede transportar 88,5 toneladas de hidrógeno (enfriado criogénicamente), el polvo necesario para llevar esa misma cantidad requeriría 33 contenedores, pues necesitaría menos espacio. Y los grandes buques contenedores pueden llevar hasta 10.000 contenedores.
Ojo, pesa más. La empresa dice que en torno a 7,4 veces más que el hidrógeno que puede generar. Ojo, es un 13,5 % de fracción de la masa del polvo, casi el doble que lo que promete el polvo de Deakin. Y se ahorraría el peso de los tanques para comprimir el gas, que son pesados y complejos.
EAT asegura que la Autoridad Aeroportuaria de Hong Kong está evaluando usar su producto para reemplazar sus grupos electrógenos de respaldo. También que tienen una cadena de producción piloto en proyecto. Mientras esperamos noticias, puedes ver el vídeo a continuación:
Vía: Materials Today.
Fuente: Universidad de Deakin