NeoFronteras

Una película delgada de polímero y titanio consigue almacenar un 14% de su peso en hidrógeno, doblando las marcas obtenidas con anterioridad. Este tipo de material podría hacer realidad los automóviles económicos y ecológicos de pilas de combustible.

El hidrógeno (rojo) se almacena gracias al polímero. Ilustración: Taner Yildirim, NIST.

En el futuro sistema energético basado en la utilización del hidrógeno se necesitan producir grandes cantidades de este gas con alguna fuente de energía. Además está el problema de almacenar el hidrógeno producido, para lo que en general hay que utilizar altas presiones y bajas temperaturas, condiciones que consumen ellas mismas energía. Sería interesante desarrollar métodos hacer que el almacenamiento del hidrógeno fuesen mucho más sencillo que no necesitaran condiciones físicas especiales. De este modo los automóviles podría usar este gas como combustible.
Usando este hidrógeno y el oxígeno atmosférico en una pila de combustible se produciría electricidad que movería el auto. Así, en lugar de utilizar caras baterías que necesitan tiempo para ser recargadas, se utilizaría un depósito especial para hidrógeno gaseoso que se rellenaría en un momento.
En los últimos años se han propuesto diversos métodos alternativos de almacenamiento de hidrógeno. NeoFronteras ha dado cuenta de algunos de ellos como el grafito, carbón ordinario, nanotubos, etc., pero de momento todos estos métodos son ineficientes. Pesa mucho más «el depósito» que el hidrógeno que almacenan. Este peso extra haría que el hipotético automóvil de pila de combustible consumiera más energía.
Los hidruros metálicos (primeros materiales con los que se experimentó en este campo) almacenan un 2% de su peso en hidrógeno y los mejores materiales actuales sólo llegaban al 7%.
El año pasado Taner Yildirim del National Institute of Standards and Technology en Gaithersburg (Maryland) y otros investigadores realizaron simulaciones en las que proponían que un polímero basado en etileno al que se le añadía titanio (un metal) podría llegar a almacenar un máximo de un 14% de su peso en hidrógeno.
Ahora Adam Phillips, físico posdoc en University of Virginia (Charlottesville), ha decidido sintetizar el compuesto para comprobar si lo prometido era verdad.
Este investigador usó un láser para vaporizar titanio en una atmósfera de etileno. El material resultante de la combinación de estas sustancias se depositó sobre un substrato formando una película. Entonces introdujo esta película en un recinto con hidrógeno a temperatura normal durante un tiempo. Una vez extraída, comprobó que la película había ganado peso en un 14%, lo mismo que lo predicho en la simulación. Los resultados se obtuvieron reiteradamente, pasando todas las pruebas. Este hallazgo fue hecho público hace unos días en un congreso (The International Symposium on Materials Issues in a Hydrogen Economy in Richmond).
Aunque todavía queda mucho trabajo por hacer, este resultado es muy prometedor e interesante. Doblar el rendimiento en almacenamiento de hidrógeno es la mejor marca mundial de los últimos años y potencialmente podría proporcionar una solución al problema del transporte. Además el material es barato y sencillo de producir.
Quizás el sueño de la economía del hidrógeno se haga realidad, pero todavía queda por averiguar cómo vamos a obtener el hidrógeno. Mientras los agujeros de gusano espacio-temporales que conecten Júpiter y la Tierra llegan (perdón por la ironía), deberemos investigar en nuevas y antiguas fuentes de energía.

Fuentes y referencias:
Nota de prensa en University of Virginia
Nota anterior en NeoFronteras.
Nota de prensa sobre uno de los resultados teóricos.
Physical Review Letters. 97, 226102.
Physical Review Letters.. 97 056104.