Skip to main content

Optimization of Hydrogen Storage via Spillover through a Combined Experimental and Modeling Approach

Article Category

Article available in the folowing languages:

Maximizar el almacenamiento de hidrógeno

El hecho de que no existan materiales que almacenen eficientemente el hidrógeno impide su comercialización como vector energético. Unos científicos financiados por la Unión Europea se ocuparon del desarrollo y diseño de materiales adsorbentes que puedan almacenar este combustible.

Energía

Se ha investigado si la transferencia de hidrógeno desde el metal al soporte (spillover) permite absorber más hidrógeno en los materiales nanoporosos. A pesar de que las características de las técnicas de preparación del material son muy similares, se han registrado variaciones inexplicables en el nivel de absorción del hidrógeno. El objetivo del proyecto financiado por la Unión Europea «Optimization of hydrogen storage via spillover through a combined experimental and modeling approach» (HSPILL-CEMA) es comprender la transferencia de hidrógeno desde el metal al soporte a nivel molecular. La información encontrada a través del estudio podría utilizarse para diseñar materiales nuevos destinados al almacenamiento de hidrógeno y la hidrogenación catalítica. El objetivo más importante fue identificar las estructuras que permiten aumentar lo más posible la absorción de hidrógeno. Los científicos estudiaron materiales organometálicos microporosos y a base de carbono para identificar los sitios de unión específicos para el almacenamiento del hidrógeno. Se evaluaron ciertas características como los efectos del tamaño del catalizador, la composición y la estructura del material. El proyecto HSPILL-CEMA también trató de esclarecer la función que los promotores catalíticos pueden desempeñar en la optimización de la absorción mediante el mecanismo de transferencia de hidrógeno desde el metal al soporte. Otra de las tareas consistió en definir el efecto de los heteroátomos sobre la movilidad del hidrógeno hacia los catalizadores con soporte de carbono y desde los mismos. La información teórica encontrada coincide con el trabajo experimental, pero no explica la estabilidad y reproducibilidad relativa de las superficies experimentales. Se definieron nuevas posibles interfaces del catalizador y el carbono que permiten la difusión rápida del hidrógeno. Además, se encontraron algunas nuevas estructuras de carbono con la capacidad de «sembrar» el proceso de transferencia de hidrógeno desde el metal al soporte. Definir los sitios de unión fundamentales responsables de la elevada absorción de hidrógeno podría aumentar la reproducibilidad de los materiales de transferencia de hidrógeno desde el metal al soporte que se optimizan para alcanzar una adsorción a temperaturas similares a la temperatura ambiente. Los resultados del proyecto deberían servir para aplicaciones en hidrogenación catalítica para la mejora, adsorción y catálisis de combustibles, y en dispositivos de grafeno.

Palabras clave

Almacenamiento de hidrógeno, adsorbente, combustible, transferencia de hidrógeno desde el metal al soporte, spillover, mecanismo, hidrogenación catalítica, heteroátomo, sitios de unión, grafeno

Descubra otros artículos del mismo campo de aplicación