Investigadores de la Universidad de Northwestern en los EE. UU., En colaboración con modeladores computacionales de la Escuela de Minas de Colorado y colegas del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, desarrollaron un método de almacenamiento a bordo de hidrógeno y gas metano para la energía limpia de próxima generación vehículos.
Mediante el uso de principios químicos, el equipo dirigido por Omar K. Farha diseñó materiales porosos que tienen una disposición atómica precisa, lo que les proporciona una porosidad y un área de superficie ultraaltas. Estas cualidades les permiten un mayor almacenamiento de gas metano e hidrógeno que los materiales adsorbentes convencionales a presiones mucho más seguras y a costos mucho más bajos.
«Los adsorbentes son sólidos porosos que unen moléculas líquidas o gaseosas a su superficie», explicó Farha. «Gracias a sus poros nanoscópicos, una muestra de un gramo del material del Noroeste (con un volumen de seis M & M) tiene un área de superficie que cubriría 1.3 campos de fútbol».
En un comunicado de prensa, el químico dijo que los materiales ultra porosos, denominados marcos organometálicos o MOF, se llamaron NU – 1501 y fueron construidos a partir de moléculas orgánicas e iones metálicos o racimos. Tales moléculas y grupos se autoensamblan para formar estructuras porosas multidimensionales y altamente cristalinas.
«Para visualizar la estructura de un MOF, imagina un conjunto de Tinkertoys en el que los iones metálicos o grupos son los nodos circulares o cuadrados y las moléculas orgánicas son las barras que mantienen los nodos juntos», dijo Farha.
Los vehículos impulsados por hidrógeno y metano actualmente requieren compresión de alta presión para funcionar. Debido a la baja densidad del hidrógeno, es costoso lograr esta presión, y también puede ser inseguro porque el gas es altamente inflamable.
Sin embargo, según estos científicos estadounidenses, la próxima generación de automóviles más seguros y de energía limpia puede desarrollarse utilizando los nuevos materiales adsorbentes que pueden almacenar hidrógeno y gas metano a bordo de vehículos a presiones mucho más bajas.
«Los materiales altamente porosos en este estudio equilibran las capacidades de entrega volumétrica (tamaño) y gravimétrica (masa) de hidrógeno y metano, lo que lleva a los investigadores un paso más cerca de alcanzar estos objetivos», dijo Farha. «Podemos almacenar enormes cantidades de hidrógeno y metano dentro de los poros de los MOF y entregarlos al motor del vehículo a presiones más bajas que las necesarias para los vehículos con celdas de combustible actuales».
Fuente: Mining.com
