Investigadores japoneses encuentran una forma sencilla y asequible de almacenar hidrógeno
Investigadores japoneses encuentran una forma sencilla y asequible de almacenar hidrógeno
Fecha publicada: 17 Julio, 2023
Investigadores del Centro RIKEN de Ciencias de la Materia Emergente (CEMS) de Japón encontraron una forma sencilla y asequible de almacenar amoníaco, un producto químico importante en diversas industrias. El descubrimiento también podría ayudar a establecer una economía basada en el hidrógeno.
El amoníaco, NH3, se utiliza ampliamente en industrias que van desde la textil a la farmacéutica y es un componente importante en la fabricación de fertilizantes. Para su uso actual, el amoníaco se almacena en recipientes resistentes a la presión tras licuarlo a temperaturas de -27 Fahrenheit (-33 grados Celsius).
Se han explorado métodos alternativos para almacenar amoníaco en compuestos porosos. El proceso de almacenamiento y recuperación puede realizarse a temperatura ambiente, pero la capacidad de almacenamiento de estos compuestos es limitada.
Un equipo de investigación dirigido por Masuki Kawamoto, del CEMS de RIKEN, ha descubierto que las perovskitas, estructuras cristalinas asociadas a la mejora de la eficiencia de conversión energética de los paneles solares, también pueden servir como un medio excelente para el almacenamiento y la recuperación de amoníaco.
La perovskita como portadora de amoníaco
El equipo de Kawamoto descubrió que la perovskita yoduro de plomo etil amonio (EAPbI3) reacciona con el amoníaco a temperatura y presión ambiente para producir hidróxido de yoduro de plomo, o Pb(OH)I. El yoduro de plomo etilamonio tiene una estructura columnar unidimensional pero, tras reaccionar con el amoníaco, forma una estructura en capas bidimensional.
El amoníaco es un gas muy corrosivo, pero la reacción química con la perovskita permite su almacenamiento seguro que tampoco necesita ningún equipo especial para almacenarlo. El proceso de recuperación también es muy sencillo. Bajo vacío, el yoduro de plomo y amonio etílico puede calentarse a 50 grados Celsius (122 Fahrenheit) para liberar el gas amoníaco.
En comparación, el amoníaco almacenado en compuestos porosos necesita temperaturas en torno a los 302 Fahrenheit (150 grados Celsius) para su recuperación.
Hacia una economía del hidrógeno
El descubrimiento del papel de la perovskita es muy importante, ya que también ofrece una forma de almacenar hidrógeno. Cada molécula de amoníaco contiene tres átomos de hidrógeno y empaqueta el 20% del peso de la molécula.
Por sí solo, el hidrógeno es altamente combustible, pero el amoníaco no arde con facilidad, lo que lo convierte en un buen medio para almacenarlo hasta que se necesite.
La reacción perovskita-amoníaco es totalmente reversible, y la perovskita puede reutilizarse para almacenar amoníaco de nuevo una vez completada la recuperación. Curiosamente, la perovskita también cambia de color a blanco cuando almacena amoníaco y vuelve a su amarillo original una vez recuperado el amoníaco. Los científicos pueden aprovechar esta característica para fabricar sensores cromáticos que determinen la cantidad de amoníaco almacenado en la perovskita.
