Sunday, April 25, 2010

Polímero titanizado promete gran almacenamiento de hidrógeno

En el futuro sistema energético basado en la utilización del hidrógeno se necesitan producir grandes cantidades de este gas, pues no existen fuentes naturales de hidrogeno en la Tierra.
Uno de los métodos es utilizar alguna fuente de energía como nuclear o solar para disociar el agua en oxígeno e hidrógeno.. Además está el problema de transportar y almacenar el hidrógeno producido, para lo que en general hay que utilizar altas presiones y bajas temperaturas.
Una serie de simulaciones por ordenador han podido identificar un polímero (plástico) con una gran capacidad de almacenamiento de hidrógeno. Jisoon Ihm y sus colaboradores de la Universidad Nacional de Corea del Sur han descubierto que el poliacetileno dopado con titanio podría almacenar grandes cantidades de este gas. Según los cálculos se podrían almacenar hasta 63 kilogramos de este gas por metro cúbico de polímero, más que cualquier otro sistema propuesto.
Un coste bajo y una alta capacidad de almacenamiento es fundamental en la comercialización de las pilas de combustible. Se han propuesto nanotubos de carbono, claratos y otras nanoestructuras, pero de momento no son lo suficientemente buenos.En el nuevo sistema no se necesitaría de una temperatura extrema o una presión especial para almacenar y dispensar el gas, son afortunadamente condiciones de trabajo prácticas.
Esta capacidad de almacenamiento proviene de que numerosas moléculas de hidrógeno son atraídas a los átomos de metal que se disponen a lo largo de las cadenas del polímero.
Los investigadores calcularon la energía para atrapar el hidrógeno con diversos metales como escandio, vanadio y titanio en diversos polímeros como poliacetileno, polianilina, etc. La mejor combinación parece ser poliacetileno “decorado” con titanio. En la cadena del polímero cada átomo de carbono tiene un enlace que puede ser ocupado por un átomo de titanio.
Cada átomo de titanio puede fijar hasta cinco moléculas de hidrógeno. Esto permite un almacenamiento del 7,6% de hidrógeno en peso o 63 kilogramos por metro cúbico.
Según el departamento de la energía de EEUU la meta es lograr 45 kilogramos para 2010.
Naturalmente queda por realizar la síntesis de este material y comprobar la capacidad de almacenamiento predicha. Quizás dentro de poco conduzcamos autos a hidrógeno.

Fuente: Phys. Rev. Lett. 97 056104

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