Hidruros de boro para almacenar hidrógeno
Para contribuir a integrar las fuentes de energía renovables en la red de suministro convencional, se necesitan sistemas avanzados de almacenamiento de hidrógeno. Estos sistemas de almacenamiento deben tener un gran volumen y un peso reducido para las aplicaciones portátiles, a la vez que deben aportar una eficiencia energética elevada para mantener los costes operativos al mínimo. El proyecto BOR4STORE (Fast, reliable and cost effective boron hydride based high capacity solid state hydrogen storage materials), financiado por la Unión Europea, abordó estas cuestiones mediante el estudio de una nueva generación de materiales de almacenamiento a base de hidruro de boro. El estudio se centró en obtener celdas de combustible de óxido sólido de alta temperatura. Se sometió a todos los materiales a una caracterización básica de sus propiedades de hidrogenación y microestructura. A continuación, el equipo evaluó los materiales seleccionados con más detalle conforme a criterios como la capacidad, el calor de reacción y las propiedades de respuesta a ciclos. También se estudiaron los esquemas de reacción mediante técnicas con radiación infrarroja, de sincronización y magnética nuclear. Las conclusiones se utilizaron para establecer cómo influir en las fases de la reacción y qué limita las velocidades de reacción. Los resultados indicaron que casi todos los materiales de monohidruro de boro son difíciles de rehidrogenar en fase gaseosa y muestran una fuerte disminución de la capacidad de almacenamiento del hidrógeno durante los primeros ciclos de recarga. En parte, esto se debe a la tendencia a liberar diborano (B2H6) en lugar de hidrógeno puro, ya que los hidruros de hidrógeno se descomponen por debajo de 200 °C. Los materiales a base de hidruro de boro más prometedores fueron los composites de hidruro reactivos, a saber, LiBH4-MgH, algunos composites con fusión eutéctica como LiBH4-Ca(BH4)2 y Mg(BH4)2. BOR4STORE creó una base de datos experimental y teórica de la amplia gama de materiales a base de hidruro de boro que se estudió durante el proyecto. Esta base de datos incluye información sobre microestructuras, cambios de fase y esquemas de reacción, así como rutas de síntesis y procesamiento de los materiales. Esta información será muy útil en futuros proyectos, no solo para el almacenamiento de hidrógeno, sino también para utilizar compuestos a base de hidruro como conductores iónicos de estado sólido y materiales para electrodos.
Palabras clave
Hidruros de boro, almacenamiento de hidrógeno, celda de combustible, BOR4STORE, esquemas de reacción
