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(Noticias de Nanowerk) Ya sean automóviles, energía o teléfonos móviles: la sociedad moderna está construida sobre metales y nuestro futuro también depende en gran medida de estos materiales. El almacenamiento de hidrógeno de forma segura, compacta y, al mismo tiempo, respetuosa con el medio ambiente sigue siendo un gran desafío. Los hidruros metálicos podrían ser una solución atractiva, especialmente para aplicaciones en las que el volumen y la seguridad del sistema de almacenamiento son importantes, por ejemplo, en almacenamiento estacionario, en estaciones de servicio de hidrógeno o en barcos, porque pueden ofrecer una densidad de almacenamiento muy alta.
Normalmente se utilizan metales de alta pureza para fabricar estos materiales de almacenamiento. A pesar de sus beneficios, la minería y la producción a gran escala de estos materiales es una pesada carga para el medio ambiente ya que emiten grandes cantidades de gases de efecto invernadero, sin mencionar el impacto de la minería de las materias primas en el paisaje mismo.
Investigadores del Hereon Institute of Hydrogen Technology ahora han demostrado que también se pueden producir materiales de almacenamiento de hidrógeno de alta calidad a partir de desechos metálicos industriales menos puros («Desarrollo y validación experimental de modelos cinéticos para la hidrogenación-deshidrogenación de desechos metálicos a base de Mg/Al para el almacenamiento de energía»).
Estos hallazgos permiten el uso de una estrategia de economía circular para la producción de hidruros metálicos por primera vez. Esto hace que su producción sea mucho más respetuosa con el medio ambiente.
![almacenamiento de hidruro metálico](https://www.nanowerk.com/news2/green/id61069_1.jpg)
“El uso de enfoques de economía circular para producir materiales de almacenamiento de hidrógeno nos permite abordar los desafíos energéticos que enfrenta nuestra sociedad hoy en día de una manera más sostenible”, dice el Dr. Claudio Pistidda, científico del Instituto Hereon de Tecnología del Hidrógeno.
Cada año se generan millones de toneladas de residuos metálicos. Reciclar estos materiales es fundamental para mitigar la amenaza que la demanda cada vez mayor de metal representa para el crecimiento económico de muchos países. Aunque existen métodos de reciclaje exitosos para la mayoría de las aleaciones metálicas utilizadas en la industria, todavía se pierde una cantidad significativa.
La fabricación de hidruros metálicos a partir de materiales que de otro modo no serían reciclables podría capturar grandes cantidades de estos desechos industriales, según han demostrado los científicos de Hereon. Los hidruros metálicos, a diferencia de las aleaciones metálicas, parecen ser bastante insensibles a la composición exacta de la aleación, por ejemplo, para fines de construcción de servicio pesado.
«Nuestra investigación abre una nueva vía para desarrollar materiales ecológicos para aplicaciones de almacenamiento de hidrógeno de alto rendimiento», dice el Dr. Claudio Pistida.
antecedentes
En comparación con los tanques de hidrógeno líquido o presurizados convencionales, los hidruros metálicos son una solución atractiva para almacenar hidrógeno de forma segura y compacta a bajas presiones y temperaturas moderadas. Los compuestos metálicos, molidos en polvos finos, tienen una gran afinidad por el hidrógeno. Una vez expuesto a él, la alta afinidad hace que se rompan los enlaces entre los dos átomos de hidrógeno de la molécula de hidrógeno (H2). Después de esto, los metales se combinan con los átomos de hidrógeno individuales, dando como resultado especies de hidruros.
Este proceso se puede revertir fácilmente reduciendo la presión de hidrógeno aplicada previamente para formar los hidruros metálicos o aumentando la temperatura. Como una esponja con agua, los hidruros metálicos pueden unir hidrógeno en cantidades asombrosas y liberarlo rápidamente. En el Instituto Hereon de Tecnología del Hidrógeno, los científicos están desarrollando materiales nanoestructurados para el almacenamiento de hidrógeno, investigando métodos de producción sostenibles a gran escala y evaluando estos materiales en entornos del mundo real.
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