Ya se trate de automóviles, energía o teléfonos móviles, la sociedad moderna se basa en metales, y nuestro futuro también depende en gran medida de estos materiales. Almacenar hidrógeno de forma segura, compacta y, al mismo tiempo, respetuosa con el medio ambiente sigue siendo un gran desafío. Los hidruros metálicos podrían ser una solución atractiva, especialmente para aquellas aplicaciones en las que el volumen y la seguridad del sistema de almacenamiento son un problema, por ejemplo, en almacenamientos estacionarios, en estaciones de servicio de hidrógeno o en barcos, ya que pueden proporcionar una densidad de almacenamiento muy alta. Los metales de alta pureza se utilizan comúnmente para producir estos materiales de almacenamiento. A pesar de sus ventajas, la extracción y producción a gran escala de estos materiales supone una pesada carga para el medio ambiente, ya que emiten grandes cantidades de gases de efecto invernadero, por no hablar del impacto de la extracción de las materias primas en el propio paisaje.

Investigadores del Instituto de Tecnología de Hidrógeno Helmholtz-Zentrum Hereon ahora han demostrado que también se pueden producir materiales de almacenamiento de hidrógeno de alta calidad a partir de desechos metálicos industriales menos puros. Estos hallazgos nos permiten por primera vez utilizar una estrategia de economía circular para producir hidruros metálicos. Como resultado, su producción es mucho más respetuosa con el medio ambiente.

"La utilización de enfoques de economía circular para la producción de materiales de almacenamiento de hidrógeno nos permite abordar los desafíos energéticos que los tiempos modernos plantean a nuestra sociedad de una manera más sostenible", dice el Dr. Claudio Pistidda, científico del Instituto Hereon de Tecnología de Hidrógeno.

Cada año se generan millones de toneladas de residuos metálicos. El reciclaje de estos materiales es crucial para mitigar la amenaza que la demanda cada vez mayor de metal representa para el crecimiento económico de muchos países. Aunque para la mayoría de las aleaciones metálicas utilizadas en la industria existen metodologías de reciclaje exitosas, todavía se pierde una cantidad significativa de ellas. La producción de hidruros metálicos a partir de materiales que de otro modo no serían reciclables podría capturar grandes cantidades de estos desechos industriales, como demostraron los científicos de Hereon. Los hidruros metálicos parecen ser bastante insensibles a la composición exacta de la aleación en contraste con las aleaciones metálicas, p. para fines de construcción de alto rendimiento.

"Nuestra investigación abre una nueva vía para el desarrollo de materiales ecológicos para aplicaciones de almacenamiento de hidrógeno de alto rendimiento", dice el Dr. Claudio Pistidda.

En comparación con los tanques de hidrógeno líquido o presurizados comunes, los hidruros metálicos son una solución atractiva para almacenar hidrógeno a bajas presiones y temperaturas moderadas de una manera segura y compacta. Los compuestos metálicos molidos en polvos finos tienen una gran afinidad por el hidrógeno. Una vez expuestos a él, la alta afinidad provoca la ruptura de los enlaces entre los dos átomos de hidrógeno de la molécula de hidrógeno (H₂ ). Después de eso, los metales se unen con los átomos de hidrógeno individuales, lo que da como resultado especies de hidruros. Este proceso se puede revertir fácilmente al disminuir la presión de hidrógeno aplicada previamente para crear los hidruros metálicos o al aumentar la temperatura. Entonces, al igual que una esponja con agua, los hidruros metálicos pueden unir hidrógeno en cantidades asombrosas y liberarlo nuevamente rápidamente.

En el Instituto Hereon de Tecnología del Hidrógeno, los científicos están creando materiales nanoestructurados para el almacenamiento de hidrógeno, buscando métodos de producción sostenibles a gran escala y evaluando estos materiales en entornos del mundo real. Su reciente investigación ha sido publicada en Química Verde y el Journal of Magnesium and Alloys . + Explora más

Creación de partículas de almacenamiento de hidrógeno del tamaño de un micrómetro encerradas en membranas de polímero a medida