Investigadores del Laboratorio de Materiales Avanzados (LMA) de la Universidad de Alicante (UA) han desarrollado una tecnología que permite almacenar hidrógeno a mayor temperatura y a presiones más bajas de las convencionales.
Se basa en un carbón activado poroso y químicamente optimizado que actúa como un nanoreactor y puede contener el hidrógeno a nanoescala en forma de cristales de hielo. La investigación, realizada junto al Laboratorio Nacional de Oak Ridge en EE.UU., ha sido publicada en la revista científica Nature Communications.
Hidrógeno almacenado en cristales en minutos
Los investigadores han sido capaces de introducir hidrógeno en cristales, similares al hielo, en tan solo siete minutos y a una presión de 1.350 bares. Estos cristales están confinados en las cavidades del carbón activado a una temperatura de 0 ºC. Hasta ahora, este proceso se podía llevar a cabo pero con tiempos muy largos y a presiones superiores a 2000 bares. El próximo objetivo de los científicos es conseguir llegar por debajo de 700 bar, que es el estándar superior empleado en automoción.
Desde 2015, los investigadores del LMA del Departamento de Química Inorgánica de la Universidad de Alicante han trabajado en el desarrollo de técnicas para almacenar hidratos de metano en las cavidades de materiales porosos como el carbón. Se trata de un modelo presente en la propia naturaleza, ya que en el fondo de los océanos y en el subsuelo de regiones frías como Siberia se forman estructuras de hielo que contienen metano. Uno de los factores clave de este último trabajo es que el grupo de investigación ha conseguido, en cuestión de minutos, un proceso que en la naturaleza requiere de meses e incluso años.
El reto en esta ocasión ha sido saber si se podía incorporar hidrógeno, no presente en la naturaleza, en este proceso. Es decir, convertir el agua de las cavidades en cristales de hidrato. En este sentido, se trata del primer grupo de investigación a nivel mundial que trabaja en el almacenamiento de hidrógeno en base húmeda utilizando el carbón como un nanoreactor.
Gran cantidad de hidrógeno para espacios pequeños
El hidrógeno es el elemento químico más abundante del planeta capaz de sustituir a los combustibles fósiles y contribuir así a la lucha contra el cambio climático. El reto actual es poder almacenarlo y transportarlo. Una de las opciones para acumular el hidrógeno es en estado líquido, pero es necesario mantenerlo a una temperatura de -253 ºC. Los investigadores afirman que utilizando como nanoreactor el carbón activado, se puede almacenar el hidrógeno a 0 ºC, temperatura suficiente para mantener los cristales de hielo.
En definitiva, las cavidades del carbón permiten almacenar una gran cantidad de hidrogeno en un espacio muy pequeño optimizando la presión y las condiciones térmicas. Estos dos factores son claves para dotar de más autonomía no solo a coches, sino también a transportes que necesitan mucho más combustible como barcos y aviones.