Los científicos han descubierto un nuevo material que podría ser la clave para desbloquear el potencial de los vehículos propulsados ​​por hidrógeno.

A medida que el mundo mira hacia un alejamiento gradual de los automóviles y camiones propulsados ​​por combustibles fósiles, se están explorando tecnologías alternativas más ecológicas, como los vehículos eléctricos que funcionan con baterías.

Otra tecnología 'verde' con gran potencial es la energía del hidrógeno. Sin embargo, un gran obstáculo ha sido el tamaño, complejidad, y gastos de los sistemas de combustible, hasta ahora.

Un equipo internacional de investigadores, dirigido por el profesor David Antonelli de la Universidad de Lancaster, ha descubierto un nuevo material elaborado a partir de hidruro de manganeso que ofrece una solución. El nuevo material se utilizaría para fabricar tamices moleculares dentro de los tanques de combustible, que almacenan el hidrógeno y funcionan junto con las pilas de combustible en un "sistema" impulsado por hidrógeno.

El material, llamado KMH-1 (hidruro de manganeso Kubas-1), permitiría el diseño de tanques que son mucho más pequeños, más económico, más conveniente y denso en energía que las tecnologías de combustible de hidrógeno existentes, y superan significativamente a los vehículos que funcionan con baterías.

Profesor Antonelli, Catedrático de Química Física en la Universidad de Lancaster y que ha estado investigando esta área durante más de 15 años, dijo:"El costo de fabricación de nuestro material es tan bajo, y la densidad de energía que puede almacenar es mucho más alta que una batería de iones de litio, que podríamos ver sistemas de pilas de combustible de hidrógeno que cuestan cinco veces menos que las baterías de iones de litio, además de proporcionar un alcance mucho más largo, lo que potencialmente permite viajes de hasta cuatro o cinco veces más largos entre repostajes ".

El material aprovecha un proceso químico llamado unión de Kubas. Este proceso permite el almacenamiento de hidrógeno al distanciar los átomos de hidrógeno dentro de una molécula de H2 y funciona a temperatura ambiente. Esto elimina la necesidad de dividir, y atar los enlaces entre átomos, procesos que requieren altas energías y temperaturas extremas y necesitan equipos complejos para entregar.

El material KMH-1 también absorbe y almacena cualquier exceso de energía, por lo que no se necesita calor ni enfriamiento externos. Esto es crucial porque significa que no es necesario utilizar equipos de refrigeración y calefacción en vehículos, resultando en sistemas con el potencial de ser mucho más eficientes que los diseños existentes.

El tamiz funciona absorbiendo hidrógeno bajo alrededor de 120 atmósferas de presión, que es menos que un tanque de buceo típico. Luego libera hidrógeno del tanque a la celda de combustible cuando se libera la presión.

Los experimentos de los investigadores muestran que el material podría permitir el almacenamiento de cuatro veces más hidrógeno en el mismo volumen que las tecnologías de combustible de hidrógeno existentes. Esto es excelente para los fabricantes de vehículos, ya que les brinda flexibilidad para diseñar vehículos con un rango aumentado de hasta cuatro veces. o permitirles reducir el tamaño de los tanques hasta en un factor de cuatro.

Aunque los vehículos, incluidos automóviles y vehículos pesados, son la aplicación más obvia, los investigadores creen que hay muchas otras aplicaciones para KMH-1.

"Este material también se puede utilizar en dispositivos portátiles como drones o dentro de cargadores móviles para que las personas puedan realizar viajes de campamento de una semana sin tener que recargar sus dispositivos". ", dijo el profesor Antonelli." La verdadera ventaja que esto trae es en situaciones en las que anticipa estar fuera de la red durante largos períodos de tiempo, como viajes largos en camión, drones y robótica. También podría usarse para administrar una casa o un vecindario remoto con una celda de combustible ".

La tecnología ha sido licenciada por la Universidad de Gales del Sur a una empresa derivada propiedad del profesor Antonelli. llamado Kubagen.

La investigación, que se detalla en el artículo 'A Manganese Hydride Molecular Sieve for Practical Hydrogen' se publica en la portada y dentro de la versión impresa de la revista académica Ciencias de la energía y el medio ambiente .