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Hidruros metálicos en el almacenamiento y la compresión de hidrógeno

El gas hidrógeno se puede almacenar a presiones bajas mediante una reacción química con una aleación absorbente de hidrógeno, por la que se forma un hidruro metálico sólido. Un grupo de investigadores financiado por la UE desarrolló sistemas de almacenamiento y compresión basados en hidruros metálicos, enfocados a diversas aplicaciones.
Hidruros metálicos en el almacenamiento y la compresión de hidrógeno
Los investigadores participantes en el proyecto ATLAS-H2 (Advanced metal hydride tanks for integrated hydrogen applications) desarrollaron sistemas de depósitos destinados al almacenamiento de hidrógeno en estado sólido y a la compresión de hidrógeno.

Existen varias aleaciones metálicas y compuestos intermetálicos que reaccionan con el hidrógeno para formar hidruros metálicos. Controlando la temperatura y la presión de manera adecuada se puede ajustar el sentido de la reacción química. Dicho de otra manera, estos metales se pueden cargar o descargar de hidrógeno.

El desarrollo de un depósito de almacenamiento de hidrógeno basado en hidruros metálicos conllevó varios estadios de investigación. En primer lugar se sintetizaron, seleccionaron y evaluaron en laboratorio distintos tipos de materiales para almacenamiento de hidrógeno, teniendo en cuenta las aplicaciones previstas (almacenamiento y compresión de hidrógeno): materiales a base de magnesio (Mg) y los tipos AB2/AB5 (p. ej., el sistema La1-xCexNi5).

De entre todos los hidruros metálicos ensayados para el almacenamiento de hidrógeno se escogió solamente unos pocos para desarrollar un sistema de depósitos a escala real. El prototipo del sistema incorpora discos de hidruro de magnesio compactado y un material con cambio de fase destinado a absorber el calor liberado durante la absorción del hidrógeno, que se reutiliza durante la desorción.

Se llevó a cabo una serie de pruebas de absorción y desorción de hidrógeno con el propósito de evaluar el rendimiento del depósito de almacenamiento de hidrógeno a base de magnesio. Se utilizó una celda de combustible de membrana de intercambio protónico con una potencia de salida de 1,2 kilovatios para comprobar la capacidad del depósito de suministrar el caudal de hidrógeno necesario para su funcionamiento.

La tecnología del proyecto ATLAS-H2, centrada en el almacenamiento de hidrógeno a presiones bajas en hidruros metálicos, aborda un sinnúmero de posibles aplicaciones de relevancia para la industria, relacionadas con las energías renovables. Como cabría suponer, esta técnica de depósitos de almacenamiento de hidrógeno ya ha pasado a la fase de comercialización.

Por otro lado, en el ámbito del proyecto ATLAS-H2 se ha construido a escala de laboratorio un compresor multietapa de hidrógeno basado en hidruros metálicos que suministra H2 a presiones superiores a los doscientos bares y cuyo funcionamiento se ha demostrado satisfactoriamente. Este compresor de hidrógeno funciona con tan solo agua fría y caliente; su caudal es de aproximadamente dos mil litros de hidrógeno por hora. Actualmente se está implantando una acción de seguimiento dirigida a escalar el prototipo de laboratorio del compresor de hidruros metálicos (MHC) desarrollado en el marco del proyecto ATLAS-H2, dirigida también a valorar esta tecnología aplicada a un sistema de almacenamiento de energías renovables completo, y asimismo a evaluar el mercado actual de compresores de hidruros metálicos, en especial en aplicaciones de almacenamiento de energías renovables.

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Palabras clave

Hidruros metálicos, almacenamiento de hidrógeno, celda de combustible, ATLAS-H2, sistema de depósitos, hidruro de magnesio, material con cambio de fase
Número de registro: 188584 / Última actualización el: 2016-09-19
Dominio: Energía
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