Un catalizador innovador es prometedor para el futuro combustible de hidrógeno líquido

por Hiroshi Tanaka
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Hydrogen Fuel Technology

Un desarrollo innovador en el ámbito del transporte sostenible está surgiendo de los laboratorios de la Universidad de Lund en Suecia. Los investigadores son pioneros en un innovador sistema de combustible para automóviles diseñado para reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero. Este enfoque innovador gira en torno a una sustancia líquida única que, cuando se combina con un catalizador sólido, se transforma en combustible de hidrógeno para automóviles. La distinción clave de este sistema radica en su funcionamiento de circuito cerrado, mediante el cual el líquido gastado se extrae del tanque del vehículo y posteriormente se recarga con hidrógeno, preparándolo para su reutilización. Este novedoso enfoque promete revolucionar la forma en que pensamos sobre el almacenamiento de energía ecológico.

La eficiencia del catalizador

Un elemento central de este innovador sistema es el catalizador empleado en el proceso de conversión. El catalizador, como explica el profesor Ola Wendt del Departamento de Química de la Universidad de Lund, se encuentra entre los catalizadores más eficientes conocidos, al menos según las investigaciones disponibles públicamente. Este catalizador desempeña un papel fundamental en la liberación de hidrógeno del medio líquido, lo que permite su uso en pilas de combustible para la generación de electricidad. En particular, la única emisión resultante de este proceso es agua, lo que se alinea perfectamente con los objetivos de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

Abordar el impacto ambiental

En el apremiante escenario climático actual, es imperativo encontrar métodos alternativos para producir, almacenar y utilizar energía para mitigar los efectos perjudiciales de las emisiones de dióxido de carbono de los combustibles fósiles. El gas hidrógeno se ha convertido en una solución prometedora debido a su notable densidad energética. Sin embargo, el manejo del hidrógeno gaseoso presenta sus propios desafíos. El equipo de la Universidad de Lund es pionero en el uso de portadores de hidrógeno orgánico líquido (LOHC) como una alternativa viable. El principal desafío es optimizar la eficiencia del catalizador a la hora de extraer hidrógeno del líquido.

El sistema de circuito cerrado

El sistema previsto se basa en un medio líquido cargado con hidrógeno, que luego pasa a través de un catalizador sólido para extraer el hidrógeno. Este hidrógeno se puede aprovechar en pilas de combustible para generar electricidad, ofreciendo una fuente de energía limpia para los vehículos. El líquido "gastado", ahora desprovisto de hidrógeno, se puede cambiar fácilmente en las estaciones de servicio por un líquido nuevo y cargado. Este enfoque requiere potencialmente una producción a gran escala del medio líquido, similar a las refinerías de petróleo actuales.

Desafíos y perspectivas de futuro

Si bien esta innovación es inmensamente prometedora, aún quedan varios desafíos por delante. La durabilidad del catalizador y la dependencia del iridio, un metal precioso, presentan obstáculos que es necesario abordar. No obstante, se estima que el uso de iridio por automóvil es relativamente modesto, comparable a los metales preciosos que se encuentran en los actuales convertidores catalíticos de limpieza de gases de escape.

En términos de implementación, el profesor Wendt prevé que este concepto podría convertirse en realidad dentro de una década, siempre que resulte económicamente viable y genere interés social. Otro aspecto crítico es el respeto al medio ambiente de la producción de hidrógeno. Actualmente, la mayor parte de la producción de hidrógeno no es respetuosa con el medio ambiente, ya que depende principalmente de combustibles fósiles. Se están realizando investigaciones sobre la producción de “hidrógeno verde” mediante la electrólisis del agua utilizando fuentes de energía renovables.

El papel de las decisiones políticas

En conclusión, el éxito de soluciones innovadoras como ésta depende no sólo de los avances técnicos sino también de la voluntad política. Para que las alternativas renovables y respetuosas con el clima ganen impulso, deben volverse competitivas en costos con los combustibles fósiles convencionales. Las decisiones políticas son fundamentales para impulsar esta transición, ya que las energías renovables enfrentan el desafío de competir con los recursos de combustibles fósiles fácilmente disponibles. El camino a seguir implica no sólo una investigación innovadora sino también un esfuerzo concertado para hacer que las alternativas sostenibles sean económicamente viables.

Referencias:

  • Chakrabarti, K., Spangenberg, A., Subramaniyan, V., Hederstedt, A., Abdelaziz, OY, Polukeev, AV,… y Wendt, OF (2023). Deshidrogenación sin aceptor de 4-metilpiperidina mediante catalizadores de iridio ligados con pinzas soportados en flujo continuo. Ciencia y tecnología de catálisis, 10.1039/D3CY00881A.

  • Polukeev, AV, Wallenberg, R., Uhlig, J., Hulteberg, CP y Wendt, OF (2022). Deshidrogenación catalizada por iridio en un reactor de flujo continuo para una generación práctica de hidrógeno a bordo a partir de portadores de hidrógeno orgánico líquido. ChemSusChem, 10.1002/cssc.202200085.

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