Saturday, May 02, 2009

Nuevas formas de almacenar y liberar hidrógeno

El hidrógeno es considerado el combustible del futuro por muchas razones. En primer lugar, la combustión del hidrógeno no genera productos contaminantes o gases de efecto invernadero. Además, el hidrógeno se obtiene como subproducto de muchos procesos industriales. La disminución de las reservas de hidrocarburos está obligando a que se busquen alternativas que además sean amables con el medio ambiente. El problema principal con el hidrógeno es que en su estado natural es un gas que licua a muy bajas temperaturas, así que resultaría muy difícil manejarlo como líquido. La única alternativa es usarlo como gas, pero en este estado la cantidad de hidrógeno necesaria para hacer funcionar un coche ocuparía demasiado volumen. Una de las soluciones que se han propuesto es la utilización de sustancias que contengan una cantidad estequiométrica importante de hidrógeno para que sea liberado poco a poco. Algunos hidruros de metales de transición tienen contenidos considerables de hidrógeno, por lo que se les considera agentes de almacenaje del mismo.

Recientemente se ha considerado al aminoborano (H3NBH3) como un buen agente de almacenaje de hidrógeno. Su relativa estabilidad térmica hace que sea viable para las aplicaciones energéticas del hidrógeno. Sin embargo el aminoborano no es un buen agente de liberación de hidrógeno en condiciones normales. Por esta razón, un grupo de investigación en China buscó una manera para favorecer la liberación de hidrógeno en el aminoborano. Se encontró que si se muele el compuesto con hidruro de magnesio se puede obtener un rendimiento de hidrógeno de hasta el 8% en peso calentando durante cuatro horas a 100°C. La temperatura a la que se obtuvo dicho rendimiento también es muy alentadora ya que es moderada lo que permite controlar la combustión del hidrógeno. Se cree que la razón por la que el hidruro de magnesio cataliza la liberación de hidrógeno es por la reacción entre un hidrógeno con carácter de hidruro y otro con carácter de protón.

Por otro lado, también se ha publicado un artículo en el que se reporta la síntesis de un polímero capaz de guardar hasta 10% en peso de hidrógeno. Se trata de un polímero organometálico de cobre (II) compuesto por tres cajas poliédricas. La estructura posee huecos grandes que pueden almacenar una cantidad importante de hidrógeno a 77 bar y 77 K. Además como se trata de un sólido, el manejo se vuelve menos complicado. Esta investigación, aunada al descubrimiento de la actividad catalítica del hidruro de magnesio, puede significar un paso importante para llegar a realizar el objetivo de tener una economía basada en hidrógeno

Referencias
Exceptionally high H2 storage by a metal–organic polyhedral framework. Yong Yan, Xiang Lin, Sihai Yang, Alexander J. Blake, Anne Dailly, Neil R. Champness, Peter Hubberstey and Martin Schröder. Chem. Commun., 2009.
Promoted hydrogen release from ammonia borane by mechanically milling with magnesium hydride: a new destabilizing approach. Xiangdong Kang, Laipeng Ma, Zhanzhao Fang, Lili Gao, Junhong Luo, Sucheng Wang and Ping Wang. Phys. Chem. Chem. Phys., 2009

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