La intensidad de su combustión ha convertido al hidrógeno líquido en la fuente de combustible preferida por la industria espacial, pero solo puede licuarse a temperaturas extremadamente bajas.
Ahora, un equipo de investigación japonés ha inventado un polímero compacto y flexible que podría utilizarse para crear un recipiente de plástico para el hidrógeno que sea seguro de llevar en el bolsillo.
Los actuales vehículos de pila de combustible, como el Honda Clarity Fuel Cell, no queman hidrógeno, sino que fusionan químicamente el gas de hidrógeno con el oxígeno del aire para generar electricidad, y el hidrógeno se almacena en costosos tanques altamente presurizados, construidos para soportar impactos extremos.
Aquí es donde el nuevo polímero resulta prometedor. Los investigadores de la Universidad de Waseda han demostrado hasta ahora que su nuevo polímero de cetona/alcohol es seguro de manejar y transportar, incluso cuando está lleno de gas hidrógeno, según la publicación deNature Communications.
El descubrimiento se inspiró en estudios recientes sobre compuestos orgánicos que absorben hidrógeno, que mostraron su potencial como forma práctica de almacenarlo porque dichos compuestos lo hacen de forma segura y reversible formando enlaces químicos con él.
Hasta ahora, estos compuestos debían transportarse en tanques especiales de alta presión o temperatura controlada, y los científicos aún no habían descubierto una forma segura y cómoda de liberar el hidrógeno del compuesto.
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La solución: el fluoreno
La solución de la Universidad de Waseda se creó desarrollando un polímero a partir de una cetona llamada fluoreno, compuesto orgánico que se utiliza actualmente para fabricar medicamentos contra la malaria.
El polímero puede moldearse como una lámina de plástico, y puede fijar el hidrógeno mediante una simple hidrogenación electrolítica a -1,5V (frente a Ag/AgCl) en agua a temperatura ambiente, que cuando se calienta a 80°C con un catalizador acuoso de iridio, el polímero de flourenol libera el hidrógeno.
Se trata, como afirman los investigadores, de «condiciones suaves» en las que se utiliza (básicamente) agua, calor e iridio, que se emplea ampliamente en la electrónica y en las industrias automovilística, industrial y médica.
Los investigadores dijeron: «La capacidad teórica de almacenamiento de hidrógeno del fluorenol es de 1,1 wt% (0,29 wt% como sistema polimérico de fluorenol); sin embargo, anticipamos su mejora mediante el uso de, por ejemplo, tetranol de piperazina (2,8 wt%) como unidad de fijación de hidrógeno».
El polímero resultante es seguro y fácil de manejar, moldeable, robusto, no inflamable y posee una baja toxicidad, y puede someterse a ciclos repetidos de fijación y liberación en condiciones suaves sin que se produzca un deterioro significativo.
Según la publicación, las futuras formas del polímero podrían utilizarse para crear un contenedor de plástico para el hidrógeno que pueda llevarse en el bolsillo, como en cartuchos de transporte, crear sistemas de suministro in situ para hogares, empresas y bases de investigación remotas en la Luna o Marte.
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Redacción | Antonio Vilela
