El hidrógeno es muy atractivo, sino también portador de energía altamente explosivo, que requiere caja fuerte, sistemas de almacenamiento y transporte ligeros y económicos. Científicos del Instituto de Ciencias Weizmann, Israel, ahora han desarrollado un sistema de almacenamiento químico basado en compuestos orgánicos simples y abundantes. Como se informó en la revista Angewandte Chemie , el sistema portador de hidrógeno líquido tiene una alta capacidad teórica y utiliza el mismo catalizador para la reacción de carga-descarga.

El hidrógeno transporta mucha energía, que se puede convertir en electricidad o energía, y el único subproducto de la combustión es el agua. Sin embargo, como el hidrógeno es un gas, su densidad de energía por volumen es baja. Por lo tanto, el hidrógeno puro se maneja principalmente en su estado presurizado o en forma líquida, pero los tanques de acero añaden peso, y su liberación y uso es peligroso.

Aparte de los tanques, El hidrógeno también se puede enmascarar y almacenar en un sistema de reacción química. Esta es, en principio, la forma en que la naturaleza almacena y utiliza el hidrógeno:en las células biológicas, Los compuestos químicos finamente ajustados se unen y liberan hidrógeno para formar los compuestos químicos que necesitan las células. Todos estos procesos biológicos están catalizados por enzimas.

En laboratorios químicos también se han desarrollado potentes catalizadores que median la conversión de hidrógeno. Un ejemplo es el catalizador de tenaza de rutenio, un complejo soluble de rutenio con un ligando orgánico, desarrollado por David Milstein y sus colegas. Con la ayuda de este catalizador, exploraron la capacidad de un sistema de reacción de sustancias químicas orgánicas simples para almacenar y liberar hidrógeno.

"Encontrar un método de almacenamiento de hidrógeno adecuado es un desafío importante para la 'economía del hidrógeno, '”, explicaron los autores de la publicación su motivación. Entre las condiciones que deben cumplirse están las sustancias químicas seguras, esquemas fáciles de carga y descarga, y un volumen lo más bajo posible.

Tal sistema, que consiste en los compuestos químicos etilendiamina y metanol, fue identificado por Milstein y sus colegas. Cuando las dos moléculas reaccionan, se libera hidrógeno puro. El otro producto de reacción es un compuesto llamado etilenurea. La capacidad teórica de este "sistema portador de hidrógeno orgánico líquido" (LOHC) es del 6,52 por ciento en peso, que es un valor muy alto para un LOHC.

Los científicos establecieron primero la reacción de hidrogenación. En esta reacción, Los vehículos líquidos de hidrógeno, etilendiamina y metanol, se formaron a partir de etilenurea e hidrógeno gaseoso con una conversión del cien por cien cuando se utilizó el catalizador de tenaza de rutenio.

Luego examinaron la reacción de liberación de hidrógeno, que es la reacción de etilendiamina con metanol. Aquí, el rendimiento de hidrógeno fue cercano al 100 por ciento, pero la reacción pareció transcurrir en etapas intermedias y terminó con un equilibrio de productos. Sin embargo, fue posible la rehidrogenación completa, lo que llevó a los autores a concluir que efectivamente habían desarrollado un sistema completamente recargable para el almacenamiento de hidrógeno. Este sistema estaba compuesto por compuestos orgánicos líquidos que son abundantes, barato, manejable fácilmente, y no muy peligroso.

Su ventaja es la naturaleza simple de los compuestos y la alta capacidad teórica. Sin embargo, para ser más eficientes y ecológicos, como una configuración en la naturaleza, los tiempos de reacción deben ser aún más cortos y las temperaturas más bajas. Para esto, deberían examinarse incluso los catalizadores "más ecológicos".