Tecnología para producir hidrógeno
Química

Perfeccionan una prometedora tecnología para producir hidrógeno

(NC&T) La tecnología produce hidrógeno mediante la agregación de agua a una aleación de aluminio y galio. Cuando se añade agua a la aleación, el aluminio descompone el agua, atrayendo el oxígeno y liberando el hidrógeno en el proceso. Los investigadores de la Universidad Purdue están desarrollando un método para crear las partículas de la aleación, que pueden ponerse en un tanque para reaccionar con el agua y producir el hidrógeno cuando y donde se necesite, bajo demanda.

El galio es un componente crítico porque impide la formación de una capa de óxido de aluminio, normalmente creada en la superficie del aluminio después de unirse éste con el oxígeno, un proceso de oxidación. Esta capa actúa normalmente como una barrera e impide que el oxígeno siga reaccionando con el aluminio. Reduciendo las propiedades protectoras de la capa, se permite que la reacción continúe hasta que se utilice todo el aluminio para el cometido de generar hidrógeno.

Jerry Woodall, profesor de ingeniería eléctrica en la Universidad Purdue, inventó el proceso.

Desde que se anunció la tecnología a principios de mayo, los investigadores han desarrollado una forma mejorada de la aleación, que contiene una concentración más alta de aluminio.

Tecnología para producir hidrógeno
Produciendo hidrógeno. (Foto: Purdue News Service/David Umberger)
Como la tecnología podría emplearse para generar el hidrógeno bajo demanda, el método hace innecesario su almacenamiento o transporte, que son dos de los mayores obstáculos para la creación de una economía basada en el hidrógeno.

El galio de la aleación es un ingrediente inerte, lo que significa que puede recuperarse y reutilizarse. Esto es importante sobre todo debido a que actualmente el costo de galio es muy superior al del aluminio. Como el galio puede recuperarse, esto hace al proceso económicamente viable y más atractivo para su utilización a gran escala. También, dado que el galio puede ser de baja pureza, se espera que su costo sea finalmente muchas veces menor que el de alta pureza usado en la industria de la electrónica.

Cuando la aleación reacciona con el agua, el aluminio se convierte en óxido de aluminio, que puede reciclarse para convertirlo de nuevo en aluminio. Este aluminio reciclado resultaría menos caro que el extraído de las minas. Este ahorro también contribuye a hacer la tecnología más competitiva frente a otras formas de producción de energía.

En la reciente investigación, los ingenieros enfriaron rápidamente la aleación fundida para hacer partículas que estaban formadas por un 28 por ciento de aluminio y un 72 de galio, por peso. El resultado fue una aleación sólida metaestable que reacciona rápidamente con el agua para formar hidrógeno, alúmina y calor.

A continuación, los investigadores descubrieron que enfriando lentamente la aleación fundida, las partículas producidas contienen un 80 por ciento de aluminio y un 20 por ciento de galio. Las hechas con esta aleación de 80-20 tienen buena estabilidad en el aire seco y reaccionan rápidamente con el agua para formar el hidrógeno. Esta aleación se encuentra bajo intensa investigación, y en opinión de Woodall y sus colaboradores, puede desembocar en un material comercialmente viable para descomponer el agua.
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