Investigadores del Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) y las universidades de Colonia y Hamburgo están proponiendo la idea de almacenar hidrógeno en nanopartículas de paladio de 1,2 nanómetros como una forma de abordar el problema de los costosos sistemas de almacenamiento.
En un artículo publicado en la revista ACS Nano, el grupo explica que, aunque el hidrógeno es una gran promesa como combustible amigable que puede impulsar cualquier cosa, desde aviones hasta plantas siderúrgicas, almacenarlo sigue siendo un proceso muy costoso y que consume mucha energía porque el gas debe mantenerse en tanques presurizados, hasta 700 barra, o debe licuarse, lo que significa enfriarlo a menos 253 grados Celsius.
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Dado que se sabe que el paladio absorbe hidrógeno como una esponja, los científicos alemanes decidieron desarrollar un depósito alternativo utilizando el metal precioso.
Para garantizar que las diminutas partículas sean lo suficientemente resistentes, se estabilizan mediante un núcleo hecho de iridio. Además, están adheridos a un soporte de grafeno, una capa de carbono extremadamente fina.
Las nanopartículas de paladio ( verde) están estabilizados por un núcleo de iridio (rojo). El hidrógeno puede acumularse en su superficie como una especie de glaseado de chocolate y puede liberarse nuevamente al calentarse. (Imagen de Andreas Stierle, cortesía de DESY).
01997 «Podemos unir las partículas de paladio al grafeno a intervalos de solo dos nanómetros y medio», dijo el investigador principal, Andreas Stierle, en un comunicado de prensa. “Esto da como resultado una estructura regular y periódica.”
Usando la fuente de rayos X PETRA III de DESY, Stierle y sus colegas pudieron observar lo que sucede cuando las partículas de paladio entran en contacto con el hidrógeno: esencialmente, el hidrógeno se adhiere a las superficies de las nanopartículas y casi nada penetra en el interior.
Según los investigadores, las nanopartículas se pueden representar como si fueran chocolates: una nuez de iridio en el centro, envuelta en una capa de paladio, en lugar de mazapán, y recubierta de chocolate en el exterior por el hidrógeno.
Todo lo que se necesita para recuperar el hidrógeno almacenado es agregar una pequeña cantidad de calor; el hidrógeno se libera rápidamente de la superficie de las partículas porque las moléculas de gas no tienen que salir del interior del cúmulo.
“A continuación, queremos averiguar qué densidades de almacenamiento se pueden lograr con este nuevo método”, dijo Stierle.
Sin embargo, señaló que aún se deben superar algunos desafíos antes de proceder a las aplicaciones prácticas. Como ejemplo, mencionó que otras formas de estructuras de carbono, como las esponjas de carbono que contienen poros diminutos, podrían ser un vehículo más adecuado que el grafeno.
