Una nueva tecnologÃa permite que una mucha mayor cantidad de hidrógeno para pilas de combustible sea almacenada en un mismo volumen, consiguiendo autonomÃas más extensas.
CientÃficos han descubierto un nuevo material que podrÃa ser la clave para desbloquear el potencial de los vehÃculos impulsados por hidrógeno.
Pese a su gran potencial como tecnologÃa ?verde?, un obstáculo importante para los motores de hidrógeno ha sido el tamaño, 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 solución. El nuevo material se usarÃa para hacer tamices moleculares dentro de los tanques de combustible, que almacenan el hidrógeno y trabajan junto con las células de combustible en un "sistema" alimentado con hidrógeno.
El material, llamado KMH-1 (Kubas Manganese Hydride-1), permitirÃa el diseño de tanques que son mucho más pequeños, más baratos, más convenientes y más densos en energÃa que las tecnologÃas de combustible de hidrógeno existentes, y superan significativamente a los vehÃculos que funcionan con baterÃas.
El profesor Antonelli, catedrático de QuÃmica FÃsica en la Universidad de Lancaster y que ha estado investigando esta área durante más de 15 años, dijo: "El coste de fabricación de nuestro material es muy bajo y la densidad de energÃa que puede almacenar es mucho mayor que la de una baterÃa de ion-litio; podrÃamos ver sistemas de pilas de combustible de hidrógeno que cuestan cinco veces menos que las baterÃas de iones de litio, además de proporcionar una autonomÃa mucho mayor, lo que podrÃa permitir viajes de hasta cuatro o cinco veces más entre recargas".
El material se aprovecha de un proceso quÃmico llamado unión Kubas. Este proceso permite el almacenamiento de hidrógeno al separar los átomos de hidrógeno dentro de una molécula de H2 y funciona a temperatura ambiente. Esto elimina la necesidad de dividir y unir los enlaces entre los átomos, procesos que requieren altas energÃas y temperaturas extremas y que requieren equipos complejos para entregar.
El material KMH-1 también absorbe y almacena cualquier exceso de energÃa, por lo que no se necesita calor y enfriamiento externos. Esto es crucial porque significa que no es necesario utilizar equipos de calefacción y refrigeración en los vehÃculos, lo que hace que los sistemas tengan el potencial de ser mucho más eficientes que los diseños existentes.
El tamiz funciona al absorber hidrógeno a una presión de alrededor de 120 atmósferas, que es menos que un tanque de buceo tÃpico. Luego libera hidrógeno del tanque a la pila de combustible cuando se libera la presión.
Los experimentos de los investigadores muestran que el material podrÃa permitir el almacenamiento de cuatro veces más hidrógeno en el mismo volumen que las tecnologÃas de combustible de hidrógeno existentes. Esto es excelente para los fabricantes de vehÃculos, ya que les brinda flexibilidad para diseñar vehÃculos con un alcance aumentado de hasta cuatro veces, o permitirles reducir el tamaño de los tanques hasta en un factor de cuatro.
Si bien los vehÃculos, incluidos los automóviles y los vehÃculos pesados, son la aplicación más obvia, los investigadores creen que existen muchas otras aplicaciones para KMH-1.
"Este material también se puede usar en dispositivos portátiles como drones o en cargadores móviles para que la gente pueda ir a acampar durante una semana sin tener que recargar sus dispositivos", dijo el profesor Antonelli.
La tecnologÃa 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.
