Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han encontrado una forma sencilla de generar combustible de hidrógeno limpio utilizando chatarra de aluminio y agua, cuando y donde sea necesario.
A medida que el mundo se esfuerza por abandonar los combustibles fósiles y minimizar sus emisiones de carbono, muchos investigadores estudian si el combustible de hidrógeno limpio puede desempeñar un papel más importante en diversos sectores.
El combustible de hidrógeno puede utilizarse en los motores de los aviones, para la generación de electricidad y el transporte, e incluso para el almacenamiento a largo plazo de la energía renovable.
Pero aunque el uso de hidrógeno no genera emisiones de carbono, su fabricación sí pude hacerlo.
En la actualidad, casi todo el hidrógeno se produce mediante procesos basados en combustibles fósiles, que contribuyen a las emisiones globales de gases de efecto invernadero. Además, para un uso extensivo, el hidrógeno a menudo necesita ser transportado desde su lugar de fabricación hasta su utilización, lo que significa que su uso también presenta desafíos logísticos.
La Dra. Laureen Meroueh, junto con el profesor Douglas Hart y el profesor Thomas Eager del MIT, ha propuesto otra opción para producir hidrógeno que proviene de una fuente quizá sorprendente: la reacción del aluminio con el agua.
El aluminio metálico reacciona fácilmente con el agua a temperatura ambiente para formar hidróxido de aluminio y liberar hidrógeno gaseoso.
Según los investigadores, hay dos problemas principales que han impedido que el aluminio se emplee como fuente segura y económica para la generación de hidrógeno.
El primer problema es que el aluminio reacciona más fácilmente con el oxígeno del aire y forma óxido de aluminio. Esta capa de óxido de aluminio recubre naturalmente el metal en bruto, impidiendo que entre en contacto directo con el agua. Por lo tanto, para que se produzca la reacción, sólo hay que asegurarse de que la superficie del aluminio esté limpia y evitar que la capa de óxido se vuelva a formar a medida que avanza la reacción.
El segundo problema es que la extracción y producción de aluminio puro requiere mucha energía y no es respetuosa con el medio ambiente. Por ello, los investigadores prefieren la chatarra de aluminio (que suele presentarse en forma de aleación) en lugar del puro para obtener el combustible. La chatarra de aluminio suele mezclarse con otros elementos, como el silicio, el magnesio o ambos, para conferirle propiedades adicionales, como fuerza y resistencia a la corrosión.
Para evitar la adherencia de una capa de óxido en la superficie del aluminio, el equipo pintó la chatarra de aluminio con una mezcla eutéctica de galio e indio. La mezcla permanece en estado líquido a temperatura ambiente, pero es capaz de penetrar a través del óxido de aluminio y permitir la liberación de hidrógeno.
No hay que aplicar ninguna energía para que el eutéctico de galio e indio haga su magia en el aluminio y elimine la capa de óxido.
Una vez activado el aluminio, puedes dejarlo caer en el agua y generará hidrógeno, sin necesidad de aplicar energía.
Curiosamente, el eutéctico no reacciona químicamente con el aluminio. Y al final del proceso, el galio y el indio pueden recuperarse y utilizarse de nuevo, una característica valiosa, ya que el galio y (especialmente) el indio son costosos y relativamente escasos.
Dra. Laureen Meroueh
La investigación demostró que el aluminio puede utilizarse como fuente de hidrógeno, que puede almacenarse y transportarse con seguridad.
Utilizando el aluminio como fuente, podemos ‘almacenar’ el hidrógeno a una densidad 10 veces mayor que si lo almacenamos como gas comprimido.
Douglas Hart.
Este método de generación de hidrógeno no produce ninguna emisión de gases de efecto invernadero y promete resolver el problema del transporte en cualquier lugar con agua disponible, señalaron los investigadores.
Más información: acs.org
Vía mit.edu
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[Información e imágenes tomadas de ecoinventos.com]