Nanotecnología para fomentar el almacenamiento de hidrógeno
Uno de los mayores escollos para hacer realidad los vehículos sin emisiones de carbono alimentados por hidrógeno sigue siendo la ausencia de un material capaz de almacenar suficiente hidrógeno. Por desgracia, el hidrógeno gaseoso comprimido y el hidrógeno licuado no son capaces de ofrecer la densidad volumétrica necesaria. El proyecto NANOHY (Novel nanocomposites for hydrogen storage applications), financiado con fondos de la UE, produjo modelos teóricos, generó una síntesis y una caracterización y sometió a prueba distintos materiales innovadores con nanocompuestos para almacenar hidrógeno. Se combinaron algunos conceptos novedosos para adaptar las propiedades de materiales con los últimos avances en compuestos de hidruros metálicos que se enlazan con el hidrógeno y lo liberan al aplicar calor. La labor experimental se destinó a integrar nanopartículas de hidruros metálicos en plantillas de nanocarbono que, a su vez, sirvieron de soporte estructural para formar nanocompuestos. La crioinfitración fue uno de los métodos innovadores empleados para preparar estos compuestos. Se mejoraron propiedades como la temperatura y la presión de funcionamiento, la facilidad de reversibilidad de los enlaces y, por último, la interacción entre los hidruros y el medio ambiente en aras de incrementar la seguridad. Al recubrir las nanopartículas de hidruro con capas de polímero autoensambladas o encapsularlas en un entramado de polímero se consiguió un aumento de la estabilidad y una mayor protección frente a la oxidación. NANOHY introdujo métodos refinados y elaborados como la dispersión de neutrones inelástica o de ángulo reducido para investigar sistemas con nanoconfinamientos. Se demostró por primera vez la nanodispersión de hidruros complejos en una estructura de carbono con microporos. El hidruro de magnesio, uno de los mejores hidruros metálicos estudiados, vio modificadas sus propiedades termodinámicas al incorporarlo a los entramados porosos de carbono. Se extrajo la conclusión de que estos efectos termodinámicos solamente aparecen en el caso de hidruros y partículas reversibles con un tamaño inferior a 2 nm. Por último, se perfeccionaron con éxito los hidruros nanoconfinados y se sometieron a un banco de pruebas de laboratorio con resultados prometedores, todo un avance en relación con el problema del almacenamiento para hacer realidad una economía basada en el hidrógeno. Las nanopartículas de hidruro hicieron gala de una excelente ciclabilidad, lo que por sí solo elimina la necesidad de recurrir a un catalizador. Se llevaron a cabo veinte ciclos de hidrogenación y deshidrogenación. Aparte del almacenamiento de hidrógeno, existen otros ámbitos que podrían verse beneficiados por las investigaciones de NANOHY, como por ejemplo el desarrollo de materiales para crear baterías con una mayor capacidad de almacenamiento, más seguridad y mejor ciclabilidad. El proyecto difundió sus descubrimientos en congresos, seminarios y distintas publicaciones.
Palabras clave
Nanotecnología, almacenamiento de hidrógeno, automóviles de pilas de combustible, nanocompuestos, hidruros
