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Nuevo material clave para revolucionarios motores de hidrógeno

Publicado 31 Mayo 2019
Nuevo material clave para revolucionarios motores de hidrógeno

Una nueva tecnología permite que una mucha mayor cantidad de hidrógeno para pilas de combustible sea almacenada en un mismo volumen, consiguiendo autonomías más extensas.

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

Pese a su gran potencial como tecnolog√≠a ?verde?, un obst√°culo importante para los motores de hidr√≥geno ha sido el tama√Īo, 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√≥n. El nuevo material se usar√≠a para hacer tamices moleculares dentro de los tanques de combustible, que almacenan el hidr√≥geno y trabajan junto con las c√©lulas de combustible en un "sistema" alimentado con hidr√≥geno. 

El material, llamado KMH-1 (Kubas Manganese Hydride-1), permitir√≠a el dise√Īo de tanques que son mucho m√°s peque√Īos, m√°s baratos, m√°s convenientes y m√°s densos en energ√≠a que las tecnolog√≠as de combustible de hidr√≥geno existentes, y superan significativamente a los veh√≠culos que funcionan con bater√≠as. 

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

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

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

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

La tecnolog√≠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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