Almacenar Hidrógeno en Buckybolas a Una Densidad Casi Tan Alta Como la del Centro de Júpiter

14 de Mayo de 2008.

Foto: Boris YakobsonEl hidrógeno puede ser una fuente de energía limpia y abundante pero es difícil de almacenar a granel. En una nueva investigación, un grupo de expertos en ciencia de los materiales de la Universidad Rice ha hecho el sorprendente descubrimiento de que las diminutas cápsulas de carbono denominadas buckybolas son tan fuertes que pueden contener volúmenes de hidrógeno con una densidad casi tan grande como la del hidrógeno comprimido en el centro de Júpiter.
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Hay un gran interés en las tecnologías que están siendo desarrolladas para los automóviles impulsados por hidrógeno, incluyendo las tecnologías para almacenarlo de forma rentable para su uso en ellos. El hidrógeno es el elemento más ligero del universo y resulta muy difícil de almacenar en bruto. Para que los automóviles de hidrógeno sean competitivos comparados con los impulsados por gasolina, necesitan una autonomía comparable y un sistema de combustible bastante compacto. Se estima que un automóvil impulsado por hidrógeno con una autonomía conveniente requerirá de un sistema de almacenamiento con densidades mayores que las presentes en el hidrógeno líquido puro.

Los experimentos anteriores han demostrado que es posible almacenar volúmenes pequeños de hidrógeno dentro de las buckybolas. La nueva investigación desarrollada por Boris Yakobson, Olga Pupysheva y Amir Farajian ofrece el primer método para calcular con precisión cuánto hidrógeno puede contener una buckybola antes de romperse.

Las buckybolas, descubiertas hace más de 20 años en la Universidad Rice, forman parte de una familia de moléculas de carbono denominadas fullerenos. La familia incluye los nanotubos de carbono, las buckybolas típicas de 60 átomos y las buckybolas más grandes compuestas por 2.000 o más átomos.

Los enlaces entre los átomos de carbono están entre los enlaces químicos más fuertes de la naturaleza. Estos enlaces son los que hacen del diamante la sustancia más dura conocida, y la nueva investigación demuestra que se necesita una enorme cantidad de presión interior para deformar y romper los enlaces carbono-carbono entre los átomos en un fullereno.

Utilizando un modelo informático, el equipo de investigación de Yakobson ha medido la fuerza de cada enlace atómico en una buckybola, y simulado lo que les sucedía a los enlaces cuando más átomos de hidrógeno se almacenaban en su interior. El modelo promete ser particularmente útil porque permite calcular con exactitud cuánto hidrógeno puede almacenarse en una buckybola de cualquier tamaño dado, y también advertir a los científicos cuando las buckybolas sobrepasan su capacidad máxima de almacenaje y revientan abriéndose y liberando su carga.

Si se desarrolla una forma factible de producir las buckybolas llenas de hidrógeno, podría ser posible almacenarlas como un polvo.

Información adicional en:

• U. Rice

Fuente: http://www.amazings.com/ciencia/noticias/140508b.html

Diferentes métodos de obtención de hidrógeno apartir del agua - Biológicos, Químicos, Físicos, Bioquímios, etc.

1.- Métodos Biológicos:

a.- Utilizando Bacterias que producen hidrógeno (o imitandolas):

“Producción microbiana de hidrógeno asistida electro-químicamente a partir del acetato”

b.- Imitando a las plantas:

La fotosintesis consiste en convertir energía luminosa en energía química de enlace, en concreto se reduce el CO2 y se forma glucosa.

Para eso hace falta hidrígeno y ese hidrogeno se obtiene del H2O (en la fotosíntesis normal) rompiendo la molécula de agua. Por eso las plantas al realizar la fotosíntesis desprenden oxigeno.

2.- Métodos Químicos:

a.- Usando molibdeno.

El Instituto de Ciencias de los Materiales de la Universidad de Valencia ha descubierto un catalizador que contiene molibdeno y que, al entrar en contacto con el agua, separa de manera sencilla y barata, y tras varias reacciones encadenadas, el hidrógeno y el oxígeno. El profesor Antonio Cervilla, afirmó que este proceso tiene un costo muy bajo, además que las condiciones en las cuales se puede llevar a cabo son normales y sin tener que aplicar otra fuente de energía.

b.- Usando Boro

Esta vez han sido un grupo de científicos de la Universidad de Minnesota y del Instituto de ciencia Weizman, en Israel, que han descubierto que gracias al boro (el elemento número 5 de la tabla periódica) junto con agua se puede crear hidrógeno en forma gaseosa, un muy buen combustible que, tras su uso (para crear energía mecánica para el coche) vuelve a emitir boro que puede volver a utilizarse de nuevo, iniciando el ciclo.

c.- Oxido de titanio nanoestructurado.

d.- El aditivo secreto de Arturo Rufino Estevez Varela (hace 30 años):

Era originario de extremadura, su invento fué demostrado varias veces en público, pero el dictador Franco mandó a silenciar el proyecto.  Arturo Varela murió hace unos 10 años.

Según su fórmula:

Con dos litros y medio de agua y un kilo de su “producto secreto” se conseguían tres metros cúbicos de hidrógeno.

“Es decir, tantas calorías como las que producen nueve litros de gasolina de 96 octanos. Pero mi hidrógeno cuesta menos de diez pesetas”,

A estas alturas sabemos que es algun compuesto químico (que cuesta 10 pesetas por kilo) y que al agregarse al agua produce hidrógeno instantaneamente sin necesidad de calor o electricidad.

Actualmente objeto de investigación por la Universidad de Minnesota (la del boro) y el Instituto de Ciencia Weizmann, en Israel. Por 30 años se ocultó esto, ya está saliendo a la luz nuevamente, aunque no fielmente.

Tambien podrian utilizarse níquel, zinc, cobre u otros metales reactivos.

3.- Métodos Bioquímicos:

a.- Biofotólisis (también citada como fotodisociación biológica del agua), se refiere a la conversión de agua y energía solar (utilizada) a hidrógeno y oxígeno usando microorganismos, comúnmente microalgas y /o cianobacterias.

4.- Metodos físicos:

a.- Electrólisis

Electrólisis es el proceso por el cual agua pasa por corrientes eléctricas y sus moléculas se alínean y se separan los átomos de hidrógeno.Fue descubierto en 1820 por el físico y químico inglés Michael Faraday. Consiste en la descomposición mediante una corriente eléctrica de sustancias ionizadas denominadas electrolitos. La palabra electrólisis procede de dos radicales, electroque hace referencia a electricidad y lisis que quiere decir ruptura.

Luego de la Electrólisis del agua, el  hidrógeno, se congela y puede ser exportarlo.

Es un negocio que comienza a ser redituable desde el momento en que el costo del barril de petróleo llegue a los 40 dólares y esto no está tan lejos.

El problema de la electrolisis del agua a temperatura ambiente es su poca eficacia: hacen falta 100 watios de electricidad para obtener una cantidad de hidrógeno equivalente a 60 watios.

Actualmente esta electrólisis puede realizarse usando energía solar.

El proceso desarrollado por el fundador de Solar Systems, John Lasich, consiste en calentar el agua a 1.000º centígrados para sometarla a electrolisis. De este modo, el enlace entre hidrógeno y oxígeno se hace más frágil, se rompe con más facilidad y con cada 100 watios de electricidad empleados se obtiene hidrógeno equivalente a 140 watios.
http://www.materia.coppe.ufrj.br/sarra/artigos/artigo10103/

http://mariguano.blogspot.com/2005/04/generacion-de-hidrogeno-por-bacterias.html

http://combustibleok.blogspot.com/2008/02/australia-tendr-la-primera-planta-de.html

http://cabierta.uchile.cl/revista/16/articulos/paper5/

http://www.hoy.es/prensa/20061112/sociedad/franco-mando-parar-motor_20061112.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Boro

http://es.wikipedia.org/wiki/Molibdeno

Autos a hidrógeno - El ocaso del hidrógeno.

Esta claro que la tecnología del hidrógeno llegó tarde, y que actualmente no tiene sentido esta tecnología, sobre todo cuando ya existen los automóviles que funcionan con aire con autonomía de 200 kms y cuesta 2 euros cargar el tanque nuevamente en una estación. De todas formas acá van algunos de los autos que llegaron tarde a la escena, pero llegaron:

1.- DTU Dynamo

Estudiantes del Danish College of Technology - DTU (Universida de Tecnología Danesa) lograron una totalmente sorprendente azaña al lograr que un vehículo diseñado con ellos y que funciona a base de hidrógeno corriera por 15 millas (24.1km) con tan solo 0.35 onzas de hidrógeno, lo que equivale a un auto normal de gasolina que rinda 450 millas (724km) por galón.

El secreto está en que los estudiantes lograron ingeniar una manera de eliminar la pérdida de hidrógeno en las celdas de combustible. El vehículo fue bautizado como el “DTU Dynamo”.

http://eliax.com/index.php?/archives/973-Auto-con-hidrogeno;-eficiencia-equivalente-a-724-KM-por-Galon.html

2.- FCX

American Honda Motor Co., Inc., presentó el lease del primer FCX, un vehículo impulsado por celdas de hidrógeno, a los primeros clientes de esta tecnología, Jon y Sandy Spallino de Redondo Beach, California.
http://www.univision.com/content/content.jhtml?cid=636136

3.- BMW Hydrogen 7.

Se puede considerer como el primer auto de lujo que funciona con hydrógeno entre otras marcas de autos elegidas por las estrellas.

http://automoviles.aol.com/2007/05/04/fiebre-por-autos-de-hidrogeno-en-auto-show-de-ny/

Esto solo es una introducción, hay muchos mas autos a hidrógeno y mas eficientes.

Casas a hidrógeno:

http://eigualmc2.wordpress.com/2008/03/10/japon-apunta-al-hidrogeno/

Extra:

Tata Motors, un auto que podría acabar con los autos de hidrógeno. Este auto tiene un motor que usa el aire como fuente de energía:

http://arukard.wordpress.com/2008/03/23/presentan-un-coche-con-motor-de-aire-comprimido/