Investigadores del Laboratorio de Materiales Avanzados de la Universidad de Alicante han creado un óptimo, sistema de almacenamiento de metano de bajo costo. El equipo, a cargo del Catedrático de Química Inorgánica de la UA Joaquín Silvestre, ha utilizado un material MOF (estructura organometálica altamente porosa). En los poros de este material, es posible crear las condiciones necesarias para replicar las estructuras de gas bajo el mar, donde millones de toneladas de gas natural se almacenan dentro de estructuras similares al hielo.
Este sistema ofrece una alternativa para el transporte de gas natural y vehículos propulsados por gas natural, como autos privados, autobuses y barcos. Se basa en cristales de hielo milimétricos que almacenan gas, es decir, capturarlo y mantenerlo estable.
La principal ventaja de estos nanomateriales, Silvestre explica, es que con ellos "la temperatura se puede reducir a 2 ° C, y presión a unos 60 bares. "Para licuar el gas natural y transportarlo en barco a diferentes países desde su origen, debe estar a -162 ° C y a altas presiones. Autobuses de gas comprimido, en cambio, requieren una presión de 250 bares. Con el sistema desarrollado en este estudio, estos dos obstáculos se pueden superar, ya que las condiciones de presión y temperatura son más favorables.
Este descubrimiento, publicado en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense , resultados del trabajo colaborativo entre investigadores de la Universidad Rey Abdullah de Arabia Saudita (KAUST), Universidad Politécnica Mohammed VI de Marruecos, el Laboratorio Nacional Oak Ridge de EE. UU. y el acelerador de radiación de sincrotrón ALBA en Barcelona.
Fondo
Los materiales MOF se desarrollaron por primera vez a mediados de la década de 1990. Hasta aquí, Se han obtenido resultados muy prometedores en áreas tan diversas como el CO 2 capturar, almacenamiento de metano, tratamiento de aguas, sensores o biomedicina, entre otros.
Más recientemente, Los estudios dirigidos por investigadores de Arabia Saudita han hecho posible sintetizar nuevos materiales MOF con una capacidad de adsorción de agua extremadamente alta (hasta 200 veces su peso). "Estos materiales hidrolíticamente estables se han propuesto como sistemas que pueden capturar agua del medio ambiente en zonas áridas, por ejemplo, durante las noches húmedas en las zonas costeras del Mediterráneo, que luego se transforma en agua líquida limpia que se puede beber durante el día, Destaca Joaquín Silvestre.
En este sentido, señala el investigador de la UA, "cuando descubrí que mis colegas de Arabia Saudita y Marruecos habían diseñado estructuras perfectas que podían almacenar esa cantidad de agua en sus poros, Les pedí muestras. Me enviaron dos tipos de materiales con, respectivamente, cavidades muy pequeñas y un poco más grandes. Verificamos que con el material que tiene las cavidades más pequeñas, el metano no puede formar el cristal, pero con el que tiene cavidades más grandes, puede ".
Basado en esto, El estudio dirigido por UA ha podido utilizar la gran cantidad de agua adsorbida en las cavidades de estos materiales MOF para crear sistemas óptimos de almacenamiento de metano. Según el experto de la UA, "imitando la naturaleza, Estos materiales MOF se han utilizado como nanoreactores para estimular el crecimiento de cristales de hidrato de metano aislados, de tal manera que cada poro de la estructura madre contenga un solo cristal de gas hidratado ".
Bajo este enfoque, la capacidad de almacenamiento de metano de estos materiales podría incrementarse en más del 50% en comparación con el mismo sistema en seco. Más importante, la banda de presión de carga / descarga es muy pequeña, lo que significa que el gas puede colocarse en un recipiente a una presión más baja y liberarse reduciendo dicha presión.
Con esta reducción, además de su estabilidad a una temperatura de 2 ° C que se alcanza fácilmente, los costos son más bajos. Además, el profesor de la UA añade que "hoy en día, Los vehículos que funcionan con gas natural requieren un compresor muy potente y caro. que solo algunas gasolineras pueden permitirse. Sin embargo, reduciendo la presión a 60 bares, un compresor doméstico sería suficiente para almacenar. Ya tenemos gas natural en casa, para que el coche se pueda cargar en el garaje, " él dice.
