El carbón generalmente no se considera una fuente de combustible limpia, pero puede desempeñar un papel en el impulso de una energía más ecológica. Los investigadores dicen que podría ser un gran material para almacenar gas hidrógeno, una de las fuentes de combustible limpio más prometedoras que se están explorando actualmente.
No hay duda de que el hidrógeno promete mucho como fuente de energía limpia en el futuro (aunque plantea algunos problemas potenciales). Después de todo, cuando se usa como combustible, su único subproducto es el agua. Sin embargo, la pregunta pendiente sobre su uso sigue siendo cómo almacenarlo. El hidrógeno es altamente inflamable y encontrar formas de contenerlo de manera segura ha demostrado ser todo un desafío para los investigadores.
Hemos visto esfuerzos que pueden conducir a contener el gas en polvos, pastas y cartuchos, pero en este punto, las soluciones de almacenamiento de hidrógeno todavía están más en el ámbito de la teoría que en la práctica. A la primera categoría se suma una idea sorprendente de investigadores de Penn State que propusieron usar carbón, sí, carbón, como una especie de batería que podría contener hidrógeno.
Se sabe que el carbón es bueno para almacenar metano porque se adhiere a los materiales a través de un proceso conocido como adsorción. Los investigadores dicen que esta calidad del carbón también se traducirá en hidrógeno.
Para probar la teoría, el equipo de investigación construyó un equipo especial para producir presión para forzar el hidrógeno en el carbón.
“Hicimos un diseño muy nuevo y muy desafiante”, dijo Ximen Liu, profesor asociado de energía e ingeniería metalúrgica en Penn State. “Tomó años descubrir cómo hacerlo bien. Tuvimos que diseñar correctamente un sistema de prueba y error basado en nuestra experiencia previa con carbón y esquisto”.
Al analizar ocho tipos diferentes de carbón de los Estados Unidos, los investigadores descubrieron que el material es, de hecho, excepcionalmente bueno para almacenar hidrógeno. Los mejores del grupo fueron los carbones bituminosos de baja volatilidad que se encuentran en Virginia y los carbones de antracita de Pensilvania. La ventaja de atrapar gases del carbón se basa en su fertilizante único.
“Mucha gente conoce el carbón como una roca, pero en realidad es un polímero”, dijo Liu. “Tiene un alto contenido de carbono con muchos poros diminutos que pueden almacenar una gran cantidad de gas. Por lo tanto, el carbón vegetal es como una esponja que puede contener muchas más moléculas de hidrógeno que otros materiales sin carbono”.
La investigación profundizará en la idea del carbón como contenedor de hidrógeno, mientras los investigadores examinan la permeabilidad y la difusividad del material. Esto les ayudará a comprender qué tan rápido se puede bombear hidrógeno dentro y fuera de diferentes tipos de carbón, lo que a su vez podría conducir a “baterías” de hidrógeno eficientes a base de carbón. Liu también señala que la investigación podría dar esperanza a las comunidades más afectadas por el alejamiento del carbón.
“En la transición energética, las comunidades del carbón realmente han sido las más afectadas económicamente”, dijo. “Esta es definitivamente una oportunidad para reutilizar el Coal District. Ya tienen la experiencia: el ingeniero energético y las habilidades. Si podemos construir infraestructura y cambiar sus perspectivas económicas, creo que eso es algo en lo que deberíamos pensar”.
La investigación ha sido publicada en la revista, energía aplicada.
Fuente: Pensilvania
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