ENERGÍA. Las sales como solución al problema del almacenamiento de hidrógeno

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Mina de sal

El almacenamiento y transporte sin complicaciones de combustible libre de carbono se acerca un paso más a la realidad.

24 octubre 2022.- Investigadores del Instituto Leibniz de Catálisis han encontrado una solución relativamente simple al gigantesco problema del almacenamiento y transporte de hidrógeno como combustible. En un artículo publicado el 19 de octubre en la American Chemical Society Central Science , los investigadores comparten un método para almacenar hidrógeno en sales sólidas.

En un mundo que busca una generación de energía bajo demanda libre de contaminación, el hidrógeno encaja perfectamente. El combustible se puede quemar de manera controlada usando oxígeno del aire y produce agua como subproducto. La generación del propio combustible también puede ser libre de emisiones si se utilizan energías renovables.

¿Cómo almacenar combustible de hidrógeno?

El hidrógeno es un gas altamente inflamable y manejar grandes cantidades es bastante engorroso. Como combustible, también debe transportarse a las estaciones de servicio que se instalarán en el futuro. Entonces, los investigadores han intentado licuarlo como lo hacemos con el gas natural.

La conversión del hidrógeno gaseoso a su estado líquido requiere temperaturas ultrabajas de 423 Fahrenheit negativos (-253 o C), según el sitio web del Departamento de Energía de EE.UU . Además, también requiere el uso de recipientes que puedan manejar alta presión, todo lo cual se suma al coste de usar el combustible, haciéndolo más caro e inviable para el mercado.

La otra opción es almacenar hidrógeno en sales sólidas. La mayor ventaja de este método es que el proceso es reversible, lo que significa que las sales se pueden reutilizar para almacenar más hidrógeno, lo que lo convierte en un proceso cíclico. Sin embargo, la desventaja del método es que utiliza metales preciosos como catalizadores y el proceso da como resultado la producción de dióxido de carbono.

Investigadores del Instituto Leibniz de Catálisis analizaron el problema y desarrollaron un sistema de almacenamiento y liberación de energía utilizando sales de carbonato y bicarbonato, al mismo tiempo que utilizan manganeso metálico, que está más disponible.

Descubrieron que al convertir bicarbonato e hidrógeno en formiato, la sal de ácido fórmico era más efectiva con potasio en presencia de manganeso como catalizador.

Curiosamente, la lisina, un aminoácido, componente de las proteínas en los sistemas biológicos, también actuó como promotor de la reacción y trabajó para capturar el dióxido de carbono y evitar que se liberara. La temperatura de reacción para el proceso se mantiene por debajo de 200 Fahrenheit (93 o C), que es menos caliente que una olla de agua hirviendo.

Los resultados de su investigación mostraron que después de cinco ciclos, el método dio un alto rendimiento de hidrógeno al 80 por ciento. Más importante aún, el hidrógeno liberado tenía una pureza del 99 %, lo que allanaba el camino para su uso en aplicaciones comerciales. Cuando se usó ácido glutámico en el proceso, el rendimiento del hidrógeno aumentó al 94 por ciento.

La investigación fue publicada en la revista ACS Central Science .