En todo el mundo, los científicos buscan tecnologías energéticas de próxima generación que puedan ayudarnos a alejarnos de los combustibles fósiles. El uso del hidrógeno como portador de energía y fuente de energía limpia es quizás una de las soluciones más prometedoras que se vislumbran en el horizonte. Sin embargo, existe un gran desafío que superar antes de que las economías del hidrógeno se conviertan en realidad: el gas hidrógeno es muy difícil de almacenar y transportar de forma segura, lo que limitaría gravemente su aplicación en muchos sectores.
En este contexto, un equipo de investigación del Instituto de Tecnología de Tokio (Japón) y la Universidad de Ciencias de Tokio (Japón) está trabajando arduamente para encontrar una solución alternativa al problema del almacenamiento de hidrógeno. Dirigidos por el profesor asociado Kosuke Ono, desarrollaron recientemente un nuevo compuesto, llamado simplemente 1a – que puede adsorber y desorber amoníaco (NH3) repetidamente, facilitando la recuperación del amoníaco. Este gas es mucho más fácil de transportar y puede proporcionar energía química como el hidrógeno. Sus resultados se publican en Revista de la Sociedad Química Estadounidense.
En comparación con el hidrógeno, NH3 No es necesario almacenamiento en frío ni presión extremadamente alta, lo que ya ahorra mucha energía. Además, el NH industrial existente3 La infraestructura para el NH emergente se puede reconstruir fácilmente.3 Aplicaciones como portador de energía. Estos son sólo algunos de los beneficios del NH.3Como señala Ono: “NH3 No sólo es una fuente de hidrógeno sino que también se considera un portador de energía libre de carbono que produce N.2 y h2O en combustión sin producir CO2. Así, la detención y recuperación de NH3 son muy deseables desde el punto de vista medioambiental y en términos de uso eficiente de los recursos.”
Sin embargo, el material para NH3 El almacenamiento debe ser químicamente estable y al mismo tiempo respaldar métodos energéticamente eficientes para absorber y liberar el gas atrapado. Para realizar tales materiales, los investigadores crearon un sólido cristalino. 1a moléculas, que son oligofenilenos cíclicos con CO2Grupos funcionales H en el interior de su estructura anular. Al formarse este sólido cristalino poroso, se denomina 1a (norte)el 1a Las moléculas se organizan en haces de nanocanales paralelos. Gracias a CO2En los grupos H, los canales son ácidos, lo que a su vez ayuda a absorber NH.3. Vale la pena señalar que la densidad de empaquetamiento de NH3 I 1a (norte) es 0,533 g/cm3.3 A temperatura ambiente, la densidad del NH líquido puro es aproximadamente la misma.3!
Curiosamente, simplemente reduciendo la presión circundante 1a (norte) Esto es suficiente para liberar casi todo el NH almacenado.3, que aborda una limitación significativa del material informado anteriormente. “Línea de cristal 1a (norte) es un NH estable.3– Material absorbente con capacidad de ser utilizado repetidamente. Problema del NH residual3 Durante la desorción, a la que a menudo se somete el NH convencional.3– Material absorbente, se puede disolver durante el uso. 1a (norte) mediante una simple operación de descompresión”, comentó Ono. Además de estas características, 1a (norte) También es fácil de fabricar, lo que aumenta su aplicabilidad y rentabilidad.
En general, esta innovación puede servir como un paso muy necesario hacia una NH eficiente y escalable.3 almacenamiento, allanando así el camino hacia economías sostenibles del hidrógeno. Además, al cambiar el CO2Grupos funcionales H con diferentes compuestos, puede ser posible absorber otros tipos de gases altamente reactivos que normalmente plantean desafíos prácticos, como HCl o Cl.2.
