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Nuevo material clave para revolucionarios motores de hidr贸geno

Publicado 31 Mayo 2019
Nuevo material clave para revolucionarios motores de hidr贸geno

Una nueva tecnolog铆a permite que una mucha mayor cantidad de hidr贸geno para pilas de combustible sea almacenada en un mismo volumen, consiguiendo autonom铆as m谩s extensas.

Cient铆ficos han descubierto un nuevo material que podr铆a ser la clave para desbloquear el potencial de los veh铆culos impulsados por hidr贸geno. 

Pese a su gran potencial como tecnolog铆a ?verde?, un obst谩culo importante para los motores de hidr贸geno ha sido el tama帽o, la complejidad y el costo de este sistema de combustible, hasta ahora. 

Un equipo internacional de investigadores, dirigido por el profesor David Antonelli de la Universidad de Lancaster, ha descubierto un nuevo material hecho de hidruro de manganeso que ofrece una soluci贸n. El nuevo material se usar铆a para hacer tamices moleculares dentro de los tanques de combustible, que almacenan el hidr贸geno y trabajan junto con las c茅lulas de combustible en un "sistema" alimentado con hidr贸geno. 

El material, llamado KMH-1 (Kubas Manganese Hydride-1), permitir铆a el dise帽o de tanques que son mucho m谩s peque帽os, m谩s baratos, m谩s convenientes y m谩s densos en energ铆a que las tecnolog铆as de combustible de hidr贸geno existentes, y superan significativamente a los veh铆culos que funcionan con bater铆as. 

El profesor Antonelli, catedr谩tico de Qu铆mica F铆sica en la Universidad de Lancaster y que ha estado investigando esta 谩rea durante m谩s de 15 a帽os, dijo: "El coste de fabricaci贸n de nuestro material es muy bajo y la densidad de energ铆a que puede almacenar es mucho mayor que la de una bater铆a de ion-litio; podr铆amos ver sistemas de pilas de combustible de hidr贸geno que cuestan cinco veces menos que las bater铆as de iones de litio, adem谩s de proporcionar una autonom铆a mucho mayor, lo que podr铆a permitir viajes de hasta cuatro o cinco veces m谩s entre recargas".
 
El material se aprovecha de un proceso qu铆mico llamado uni贸n Kubas. Este proceso permite el almacenamiento de hidr贸geno al separar los 谩tomos de hidr贸geno dentro de una mol茅cula de H2 y funciona a temperatura ambiente. Esto elimina la necesidad de dividir y unir los enlaces entre los 谩tomos, procesos que requieren altas energ铆as y temperaturas extremas y que requieren equipos complejos para entregar. 

El material KMH-1 tambi茅n absorbe y almacena cualquier exceso de energ铆a, por lo que no se necesita calor y enfriamiento externos. Esto es crucial porque significa que no es necesario utilizar equipos de calefacci贸n y refrigeraci贸n en los veh铆culos, lo que hace que los sistemas tengan el potencial de ser mucho m谩s eficientes que los dise帽os existentes. 
El tamiz funciona al absorber hidr贸geno a una presi贸n de alrededor de 120 atm贸sferas, que es menos que un tanque de buceo t铆pico. Luego libera hidr贸geno del tanque a la pila de combustible cuando se libera la presi贸n. 

Los experimentos de los investigadores muestran que el material podr铆a permitir el almacenamiento de cuatro veces m谩s hidr贸geno en el mismo volumen que las tecnolog铆as de combustible de hidr贸geno existentes. Esto es excelente para los fabricantes de veh铆culos, ya que les brinda flexibilidad para dise帽ar veh铆culos con un alcance aumentado de hasta cuatro veces, o permitirles reducir el tama帽o de los tanques hasta en un factor de cuatro. 

Si bien los veh铆culos, incluidos los autom贸viles y los veh铆culos pesados, son la aplicaci贸n m谩s obvia, los investigadores creen que existen muchas otras aplicaciones para KMH-1. 
"Este material tambi茅n se puede usar en dispositivos port谩tiles como drones o en cargadores m贸viles para que la gente pueda ir a acampar durante una semana sin tener que recargar sus dispositivos", dijo el profesor Antonelli. 

La tecnolog铆a fue autorizada por la Universidad de Gales del Sur para una parte de la empresa spin-out propiedad del profesor Antonelli, llamada Kubagen. 

Fuente: Energy and Environmental Science.

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