INVESTIGACIÓN Y TRANSFERENCIA
INVESTIGACIÓN
Investigadores españoles prueban con éxito un prototipo a escala de coche de hidrógeno que genera y almacena este gas de forma segura
En la prueba de concepto realizada con el prototipo a escala se ha conseguido un caudal de hidrógeno óptimo que actúa como fuente de alimentación de una pila de combustible
El químico aragonés Miguel Baya del Instituto de Síntesis Química y Catálisis Homogénea (ISQCH), centro mixto de investigación de la Universidad de Zaragoza y del CSIC, es uno de los investigadores españoles que han desarrollado y probado con éxito un prototipo a escala de coche que almacena y genera hidrógeno de forma segura y es capaz de utilizarlo como combustible.
El joven químico ha trabajado eneste “proceso versátil y no contaminante”,junto a investigadores del el Instituto de Materiales Avanzados de la Universidad Jaume I de Castelló y el Instituto de Tecnología Química -centro mixto de la Universitat Politècnica de València y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).
El hidrógeno es un excelente combustible, debido a su elevada densidad energética y nula emisión de gases de efecto invernadero. Su combinación con el oxígeno atmosférico produce energía y agua como único subproducto, convirtiéndolo en uno de los principales candidatos para sustituir a los combustibles fósiles como fuente de energía limpia.
"El prototipo que hemos desarrollado demuestra la viabilidad del sistema de cara a su futura aplicación en vehículos eléctricos basados en celdas de combustible. El hidrógeno producido presenta una pureza muy elevada y puede ser utilizado directamente. Por otro lado, hemos conseguido obtener hidrógeno eficientemente a partir de cantidades superiores a 1 litro de LOHC, lo que nos hace ser optimistas de cara a su implementación a escala real", señala el químico Miguel Baya.
HYPROSI usa un procedimiento patentado por los mismos investigadores que permite la producción eficiente, el almacenaje y transporte seguro de hidrógeno para su uso en celdas de combustible mediante el empleo de los denominados «líquidos orgánicos portadores de hidrógeno» (liquid organic hydrogen carriers o LOHC).
El líquido orgánico portador de hidrógeno es fruto de la combinación entre un silano y un alcohol que, en presencia de un catalizador, permite la generación de hidrógeno de manera rápida y controlada. La principal ventaja es que la producción de hidrógeno se realiza a presión atmosférica y a temperaturas incluso por debajo de los cero grados centígrados.
“Es un proceso versátil desde el punto de vista químico porque existen muchas combinaciones de hidrosilanos y alcoholes que pueden emplearse y se evitan los riesgos de seguridad derivados del almacenamiento del gas a elevada presión”, comenta el investigador José A. Mata, de la UJI y responsable del proyecto HYPROSI.
El hidrógeno se produce de forma rápida y eficaz controlándose mediante la utilización de catalizadores. Tanto los líquidos orgánicos empleados, como el catalizador, son estables y pueden utilizarse para producir hidrógeno durante largos periodos de tiempo. La generación controlada de hidrógeno permite su liberación en función de las necesidades del usuario y permitiría solucionar los problemas de seguridad que hoy en día presentan los vehículos existentes en el mercado, ya que estos almacenan el gas a alta presión.
En la prueba de concepto realizada con el prototipo (vehículo eléctrico) se ha conseguido un caudal de hidrógeno óptimo que actúa como fuente de alimentación de una pila de combustible. Esta pila transforma la energía almacenada en forma de hidrógeno en energía eléctrica que permite impulsar el vehículo. La ventaja de este tipo de pilas es que al hacer reaccionar el hidrógeno y el oxígeno, el único subproducto que se produce es agua, este es el motivo por el cual el hidrógeno está considerado como una de las fuentes renovables más limpias del planeta.
“De esta manera aprovechamos la energía contenida en un líquido orgánico, demostrando su capacidad de almacenamiento y transformando la energía química en eléctrica gracias a la ruptura y formación de enlaces químicos intermoleculares. El próximo paso sería aplicarlo en un prototipo más grande, incluso en un coche de hidrógeno de verdad”, explica la investigadora de la UJI, María Pilar Borja.
Este nuevo procedimiento constituye un avance importante, ya que permite solucionar la problemática del almacenamiento y peligrosidad de la acumulación de gases en el automóvil, siendo únicamente líquidos los componentes a tener en cuenta dentro del sistema. Por ello, la recarga del líquido orgánico en el vehículo podría darse de la misma manera que se reposta un automóvil movido con combustibles fósiles.
“Los resultados que hemos obtenido en estas pruebas son muy positivos. Ahora bien, hemos de seguir trabajando para que esta investigación llegue al mercado de los automóviles. Para ello, nuestro próximo reto sería mejorar la eficiencia de la recuperación del silano de partida, así como aumentar la cantidad de hidrógeno que almacena este silano, que en los estudios llevados a cabo es del 6 % en peso”, apunta Hermenegildo García, investigador del Instituto de Tecnología Química (UPV-CSIC).
En el proyecto han participado los investigadores José A. Mata de la UJI; Miguel Baya de la Universidad de Zaragoza y Hermenegildo García de la Universidad Politécnica de València; las investigadoras María Pilar Borja y Carmen Mejuto; David Ventura, becario predoctoral del Ministerio y Andrés Mollar, estudiante de máster, todos ellos de la UJI y está financiada en la UJI por el programa «StartUJI de Valorización de Resultados de Investigación» de la convocatoria de 2017.
Enlace a vídeo: http://www.svideo.uji.es/peli.php?codi=2737&lg=
Se adjuntan imágenes de Miguel Baya así como del prototipo desarrollado.
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