Paso de gigante entre la UA y EE UU en la autonomía de la batería de los coches

Investigadores de la Universidad de Alicante, cuyos trabajos figuran entre los más citados a nivel mundial como es el caso de Joaquín Silvestre, tal y como muestra la reciente actualización del ranking Eselvier de la Universidad de Stanford, han dado un paso de gigante junto a científicos de EE UU en el proceso de lograr mayor autonomía en la baterías del automóvil.

Constituyen el primer grupo de investigación a nivel mundial que trabaja en el almacenamiento de hidrógeno en base húmeda, utilizando el carbón como un nanorreactor.

Avance

De sus nuevos avances se ha hecho eco la prestigiosa publicación Nature Communications, al constituirse en el primer grupo que logra reproducir en cuestión de minutos un proceso que de forma natural requeriría meses e incluso años.

Integrados en el Laboratorio de Materiales Avanzados de la UA, miembros a su vez del departamento de Química Inorgánica y dirigidos por el catedrático Joaquín Silvestre, los investigadores han trabajado en el desarrollo de técnicas para almacenar hidratos de metano en las cavidades de materiales porosos como el carbón.

“Se trata de un modelo presente en la propia naturaleza ya que en el fondo de los océanos y en el subsuelo de regiones frías como Siberia se forman estructuras de hielo que contienen metano”, explica el catedrático.

El principal avance que han logrado radica en que “hasta ahora, este proceso se podía llevar a cabo pero con tiempos muy largos y a presiones superiores a 2000 bares. Nuestro próximo objetivo es conseguir llegar por debajo de 700 bar que es el estándar superior empleado en automoción”, añade Silvestre.

Y es que ya han sido capaces de “introducir hidrógeno en cristales, similares al hielo, en tan solo 7 minutos y a una presión de 1350 bares. Estos cristales están confinados en las cavidades del carbón activado a una temperatura de 0ºC”, puntualiza.

Tecnología

De esta forma, y junto al Laboratorio Nacional de Oak Ridge en EEUU, los investigadores de Alicante han desarrollado una tecnología que permite almacenar hidrógeno a mayor temperatura y a presiones más bajas de las convencionales.

Y se basa, como explican, en un carbón activado poroso y químicamente optimizado que actúa como un nanorreactor y que puede contener el hidrógeno a nanoescala en forma de cristales de hielo.

El reto consistía precisamente en “saber si podíamos incorporar hidrógeno, no presente en la naturaleza, en este proceso. Es decir, convertir el agua de las cavidades en cristales de hidrato”, detalla Silvestre que ha trabajado en este nuevo proyecto junto a los investigadores también de la UA Judit Farrando, Manuel Martínez y Carlos Cuadrado.

Hidrógeno

El hidrógeno es el elemento químico más abundante del planeta capaz de sustituir a los combustibles fósiles y contribuir así a la lucha contra el cambio climático, de ahí el enorme interés que suscita cualquier avance científico este sentido.

“Ya sabemos que el hidrógeno es limpio y seguro y sabemos cómo generarlo, pero el reto actual es poder almacenarlo y transportarlo”, concreta Silvestre. Y una de las opciones para acumular el hidrógeno es en estado líquido pero se hace necesario mantenerlo a una temperatura de -253 ºC. “Podemos afirmar que utilizando como nanorreactor el carbón activado podemos almacenar el hidrógeno a 0 ºC, temperatura suficiente para mantener los cristales de hielo”, subraya el catedrático de la UA.

Sabemos que el hidrógeno es limpio y seguro y cómo generarlo, el reto actual es poder almacenarlo y transportarlo

Joaquín Silvestre

— Catedrático de Química Inorgánica

De esta forma, las cavidades del carbón permiten almacenar una gran cantidad de hidrógeno en un espacio muy pequeño, optimizando tanto la presión como las condiciones térmicas y por ende, la autonomía de las baterías.

Baterías

Son los dos factores clave para dotar de más autonomía no solo a los coches, sino también a transportes que necesitan mucho más combustible como los barcos o los aviones, añaden.

Desde 2015, estos investigadores del Laboratorio de Materiales Avanzados de la UA han trabajado desde la química inorgánica en el desarrollo de técnicas para almacenar hidratos de metano en las cavidades de materiales porosos como el carbón y han dado un paso de gigante.