(Phys.org) - Por primera vez, Los ingenieros de la Universidad de Nueva Gales del Sur han demostrado que el hidrógeno se puede liberar y reabsorber de un material de almacenamiento prometedor. superando un obstáculo importante para su uso como fuente de combustible alternativa.

Investigadores del Laboratorio de Investigación de Energía de Materiales en nanoescala (MERLin) de la UNSW han sintetizado nanopartículas de un compuesto químico comúnmente pasado por alto llamado borohidruro de sodio y las han encapsulado dentro de cáscaras de níquel.

Su nanoestructura única de "núcleo-capa" ha demostrado propiedades notables de almacenamiento de hidrógeno, incluida la liberación de energía a temperaturas mucho más bajas que las observadas anteriormente.

“Nadie ha intentado nunca sintetizar estas partículas a nanoescala porque pensaba que era demasiado difícil, y no se pudo hacer. Somos los primeros en hacerlo y demostrar que la energía en forma de hidrógeno se puede almacenar con borohidruro de sodio a temperaturas y presiones prácticas, ”Dice el Dr. Kondo-Francois Aguey-Zinsou de la Escuela de Ingeniería Química de la UNSW.

Considerado un importante combustible del futuro, el hidrógeno podría usarse para alimentar edificios, vehículos y dispositivos electrónicos portátiles, pero esta aplicación depende de la tecnología de almacenamiento práctica.

Se sabe que los compuestos livianos conocidos como borohidruros (incluidos los compuestos de litio y sodio) son materiales de almacenamiento efectivos, pero se creía que una vez que se liberaba la energía no se podía reabsorber, una limitación crítica. Esta "irreversibilidad" percibida significa que se ha prestado poca atención al borohidruro de sodio.

Sin embargo, el resultado, publicado la semana pasada en la revista ACS Nano , demuestra por primera vez que la reversibilidad es realmente posible utilizando un material de borohidruro por sí mismo y podría presagiar avances significativos en el diseño de nuevos materiales de almacenamiento de hidrógeno.

“Al controlar el tamaño y la arquitectura de estas estructuras, podemos ajustar sus propiedades y hacerlas reversibles; esto significa que pueden liberar y reabsorber hidrógeno, ”Dice Aguey-Zinsou, autor principal del artículo. "Ahora tenemos una forma de aprovechar todos estos materiales de borohidruro, que son particularmente interesantes para su aplicación en vehículos debido a su alta capacidad de almacenamiento de hidrógeno ".

Los investigadores observaron mejoras notables en las propiedades termodinámicas y cinéticas de su material. Esto significa que las reacciones químicas necesarias para absorber y liberar hidrógeno ocurrieron más rápido que los materiales previamente estudiados. ya temperaturas significativamente reducidas, lo que hace que la aplicación sea mucho más práctica.

En su forma a granel, El borohidruro de sodio requiere temperaturas superiores a 550 grados Celsius solo para liberar hidrógeno. Incluso a nanoescala, las mejoras fueron mínimas. Sin embargo, con su nanoestructura núcleo-capa, los investigadores vieron la liberación de energía inicial ocurriendo a solo 50 ° C, y liberación significativa a 350 ° C.

“Los nuevos materiales que podrían generarse mediante esta emocionante estrategia podrían proporcionar soluciones prácticas para cumplir muchos de los objetivos energéticos establecidos por el Departamento de Energía de EE. UU. ”Dice Aguey-Zinsou. "La clave aquí es que hemos abierto la puerta".