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no de los principales inconvenientes que tiene el uso del hidrógeno como combustible es que su almacenaje requiere la utilización de tanques muy grandes y lo bastante fuertes para que resistan la enorme presión requerida para que el hidrógeno permanezca licuado. Esto supone un grave inconveniente y es sin duda el freno más importante de la inversión en automóviles que utilicen hidrógeno como combustible.

Hasta ahora las soluciones alternativas pasaban por el uso de pilas de combustible, que igual que una pila convencional, hacen uso de reacciones químicas para conseguir electricidad. El problema que presentan es que para proveer al vehículo de la potencia suficiente han de ser muy grandes, y este tipo de construcciones se deterioran con relativa facilidad.

Así que si se desea almacenar hidrógeno, ha de usarse un tanque que sea seguro y que a la vez no suponga un incremento sustancial del peso y del tamaño del vehículo, pues sería contraproducente.

En la investigación de nuevos materiales, se intenta dar con uno que permita construir un tanque robusto y a la vez liviano. Almacenando el suficiente hidrógeno para poder tener una autonomía razonable hoy en día se requieren presiones impracticables y temperaturas extremadamente bajas.

En un nuevo artículo, investigadores del NIST han demostrado que un nuevo tipo de materiales podrían permitir la construcción de este tipo de dispositivos de almacenamiento. Un grupo de investigadores del NIST, la University of Maryland y el California Institute of Technology que estudian los MOFs (metal-organic framework), un tipo de material cuyos poros tienen un tamaño del orden de un nanómetro que puede almacenar y liberar hidrógeno bajo ciertas condiciones. El abastecimiento sería tal cual es el repostaje hoy en día, en estaciones de servicio. Como además este tipo de materiales no requieren altas temperaturas (entre 100ºC y 500ºC) como sus competidores para liberar hidrógeno, presentan una importante ventaja de diseño.

En particular, el equipo estudió el MOF-74. Un tipo de cristal poroso en polvo desarrollado en la University of California en Los Ángeles. El MOF-74 se asemeja a paja empaquetada, comprimido por átomos de carbón con columnas de iones de zinc por su interior. Un gramo de este tipo de red extendida tiene la misma superficie que dos canchas de baloncesto.

Los investigadores se valieron de la dispersión de neutrones y de técnicas de adsorción (es decir, la retención de partículas en una superficie) para determinar que a -196ºC, el MOF-74 puede adsorber más hidrógeno que cualquier otro tipo de estructura similar a baja presión estudiada hasta ahora.

Según palabras de los investigadores

Cuando comenzamos a experimentar, nos dimos cuenta que la interacción metálica no sólo incrementa la temperatura a la que puede ser almacenado el hidrógeno sino que también incrementa la densidad con la que puede ser almacenado el mismo.

Es la primera vez que hemos visto este efecto sin tener que presurizar

Aunque la temperatura similar a la del nitrogeno líquido del MOF-74 no es precisamente moderada, es más fácil alcanzar ese rango de temperatura que la del hidrógeno sólido (-269ºC), y una de las metas en este tipo de campos es poder encontrar un sistema de almacenamiento óptimo que pueda operar a temperatura ambiente disminuyendo sustancialmente la inversión económica.

El MOF-74 es un paso adelante en este campo, no obstante, aún queda mucho terreno por delante y hace falta resolver cuestiones como incrementar la temperatura a la cual se puede almacenar el hidrógeno en su interior. Si logramos entender la física que opera en estos procesos podríamos evitar tener que proveer a estos sistemas de refrigeración y aislamiento térmico, lo cual reduciría enormemente el tamaño de los tanques y permitiría su aplicación al mundo automovilístico.
 

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