Los científicos han descubierto un nuevo material que podría ser la clave para desbloquear el potencial de los vehículos impulsados por hidrógeno.
A medida que el mundo mira hacia un alejamiento gradual de los automóviles y camiones que funcionan con combustibles fósiles, se están explorando tecnologías alternativas más ecológicas, como los vehículos que funcionan con baterías eléctricas.
Otra tecnología 'verde' con gran potencial es la energía de hidrógeno. Sin embargo, un obstáculo importante ha sido el tamaño, la complejidad y el gasto de los sistemas de combustible, hasta ahora.
Un equipo internacional de investigadores, dirigido por el profesor David Antonelli de la Universidad de Lancaster, descubrió un nuevo material hecho de hidruro de manganeso que ofrece una solución. El nuevo material se usaría para hacer tamices moleculares dentro de los tanques de combustible, que almacenan el hidrógenoy trabajar junto a las celdas de combustible en un 'sistema' impulsado por hidrógeno.
El material, llamado KMH-1 Kubas Manganese Hydride-1, permitiría el diseño de tanques que son mucho más pequeños, más baratos, más convenientes y densos en energía que las tecnologías existentes de combustible de hidrógeno, y superan significativamente a los vehículos que funcionan con baterías.
El Profesor Antonelli, Presidente de Química Física en la Universidad de Lancaster y quien ha estado investigando esta área durante más de 15 años, dijo: "El costo de fabricación de nuestro material es muy bajo y la densidad de energía que puede almacenar es mucho mayor queuna batería de iones de litio, que podríamos ver sistemas de celdas de combustible de hidrógeno que cuestan cinco veces menos que las baterías de iones de litio, además de proporcionar un alcance mucho más largo, lo que podría permitir viajes de hasta cuatro o cinco veces más entre cada llenado ".
El material aprovecha un proceso químico llamado unión de Kubas. Este proceso permite el almacenamiento de hidrógeno al distanciar los átomos de hidrógeno dentro de una molécula H2 y funciona a temperatura ambiente. Esto elimina la necesidad de dividir y unir los enlaces entre átomos, procesos que requieren altas energías y temperaturas extremas y necesitan equipos complejos para entregar.
El material KMH-1 también absorbe y almacena el exceso de energía, por lo que no se necesita calor ni refrigeración externos. Esto es crucial porque significa que no es necesario utilizar equipos de refrigeración y calefacción en vehículos, lo que da como resultado sistemas con el potencial de sermucho más eficiente que los diseños existentes.
El tamiz funciona mediante la absorción de hidrógeno a aproximadamente 120 atmósferas de presión, que es menor que un tanque de buceo típico. Luego libera hidrógeno del tanque a la celda de combustible cuando se libera la presión.
Los experimentos de los investigadores muestran que el material podría permitir el almacenamiento de cuatro veces más hidrógeno en el mismo volumen que las tecnologías existentes de combustible de hidrógeno. Esto es excelente para los fabricantes de vehículos, ya que les brinda flexibilidad para diseñar vehículos con un mayor rango de aumentohasta cuatro veces, o permitiéndoles reducir el tamaño de los tanques hasta en un factor de cuatro.
Aunque los vehículos, incluidos los automóviles y los vehículos pesados, son la aplicación más obvia, los investigadores creen que hay muchas otras aplicaciones para KMH-1.
"Este material también se puede usar en dispositivos portátiles como drones o en cargadores móviles para que las personas puedan ir de campamento durante una semana sin tener que recargar sus dispositivos", dijo el profesor Antonelli. "La verdadera ventaja que esto trae es en situacionesdonde anticipa estar fuera de la red por largos períodos de tiempo, como viajes de camiones de larga distancia, drones y robótica. También podría usarse para administrar una casa o un vecindario remoto sin una celda de combustible ".
La tecnología ha sido autorizada por la Universidad de Gales del Sur a una empresa spin-out propiedad del profesor Antonelli, llamada Kubagen.
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Materiales proporcionados por Universidad de Lancaster . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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