Hacia el almacenamiento seguro de hidrógeno en vehículos
Para mejorar el coste y la seguridad, se ha intentado usar tanques criogénicos y de alta presión, adsorbentes reversibles e hidruros metálicos para almacenar el hidrógeno a bordo de los vehículos, sin éxito. El proyecto «Computational study of hydrogen storage in metal-doped materials» (COMHMAT), financiado por la Unión Europea, trabajó en el desarrollo de técnicas alternativas para almacenar el hidrógeno de forma rentable mediante el control del «desbordamiento de hidrógeno». El control del desbordamiento de hidrógeno implica utilizar un sorbente dopado con un metal de transición para enlazar el hidrógeno en forma atómica utilizando una ruta catalítica con nanopartículas metálicas. Los miembros del proyecto trabajaron codo con codo con grupos experimentales para desarrollar materiales nuevos para almacenar hidrógeno. Con este fin se utilizaron materiales existentes y diseñados como modelo, entre ellos grafeno dopado con metal y materiales grafíticos funcionalizados, óxidos de grafito, estructuras metal-orgánicas, espumas de carbono oxidadas, grafidiino y materiales grafíticos con defectos, con adátomos de metal único en las posiciones sustituidas. Los grafidiinos son alótropos bidimensionales de carbono del grafeno con estructuras en forma de panal. Los adátomos son átomos adsorbidos en una superficie cristalina. La experiencia previa de los miembros del consorcio en simulaciones químicas cuánticas resultó muy útil para realizar experimentos in silico. En consecuencia se pudieron identificar materiales funcionales para el control del desbordamiento de hidrógeno que poseían mejores capacidades de almacenamiento de este elemento. Las actividades del proyecto dieron lugar a ocho publicaciones en revistas científicas de la máxima calidad. Los resultados son prometedores y han sentado las bases de futuras actividades de investigación teórica y experimental en todo el mundo. El éxito de las mismas aumentaría la adopción en el mercado de los sistemas de transporte basados en hidrógeno seguros y sin emisiones.
Palabras clave
Almacenamiento de hidrógeno, vehículos, celda de combustible, dopado con metal, desbordamiento de hidrógeno, grafeno, sistema de transporte
