Científicos del PNNL investigan las prometedoras propiedades de una sal común y abundante en la Tierra.
En un mundo de temperaturas cada vez más cálidas, un consenso cada vez mayor exige que las fuentes de energía tengan cero emisiones de carbono, o casi cero. Esto significa ir más allá del carbón, el petróleo y el gas natural y obtener más energía de fuentes renovables.
Uno de los portadores de energía renovable más prometedores es el hidrógeno limpio, que se produce sin combustibles fósiles.
Es una idea prometedora porque el elemento más abundante en el universo es el hidrógeno, que se encuentra en el 75% de toda la materia. Además, una molécula de hidrógeno tiene dos átomos emparejados, gemelos Gemini, que no son tóxicos y son altamente combustibles.
El potencial comburente del hidrógeno lo convierte en un tema atractivo para los investigadores energéticos de todo el mundo.
En el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL), un equipo investiga el hidrógeno como medio para almacenar y liberar energía, principalmente rompiendo sus enlaces químicos. Gran parte de su trabajo está vinculado al Consorcio de Investigación Avanzada sobre Materiales de Hidrógeno (HyMARC) del Departamento de Energía (DOE).
El almacenamiento de hidrógeno aún no está optimizado
Uno de los focos de investigación del PNNL está relacionado con la optimización del almacenamiento de hidrógeno, un tema de difícil solución. Hasta la fecha, no existe una forma completamente segura, rentable y energéticamente eficiente de almacenar hidrógeno a gran escala.
Los investigadores del PNNL han publicado recientemente un artículo en el que se estudia una solución de bicarbonato sódico como medio de almacenamiento de hidrógeno. La propia revista Green Chemistry, publicada por la Royal Society of Chemistry, ya ha calificado el estudio de “artículo de actualidad”. Esto significa que ha suscitado mucho interés.
Los esfuerzos de almacenamiento basados en hidrógeno en el PNNL están financiados por la Oficina de Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible del DOE en la Oficina de Eficiencia Energética y Energías Renovables (EERE). La investigación hace avanzar la iniciativa H2@Scale del DOE, así como el Hydrogen Shot de la agencia.
Los dos autores principales del nuevo trabajo son el químico y becario de laboratorio del PNNL Thomas Autrey y su colega Oliver Gutiérrez, experto en hacer que las reacciones químicas sean rápidas y rentables.
“Hay que ser un poco creativo”, dijo Autrey, a quien le divierte lo común, barato y suave que es el bicarbonato de sodio como posible respuesta a un gran problema. “No todos los productos químicos van a ser eficaces para almacenar hidrógeno. Tienes que trabajar con lo que te da la Madre Naturaleza”.
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Hidrógeno limpio para necesidades energéticas a largo plazo
Autrey, Gutiérrez y otras personas del PNNL consideran que el almacenamiento de energía a largo plazo es la clave del futuro del hidrógeno como portador de energía renovable.
La tecnología actual de baterías está diseñada para varias horas de almacenamiento. En una red de energía renovable, las baterías pueden cubrir aproximadamente el 80% de las necesidades de almacenamiento.
Pero “el último 20% requerirá enfoques únicos”, afirma Autrey. “Querremos almacenar el exceso de energía para estar preparados para Dunkelflaute”.
Esa es una palabra alemana que describe condiciones sin suficiente potencial de energía solar y eólica. Durante los periodos oscuros y sin viento de Dunkelflaute, las redes necesitan un modo de almacenar energía para algo más que varias horas.
Esta capacidad de almacenamiento estacional es uno de los atractivos del hidrógeno. También lo es el hecho de que el hidrógeno pueda almacenarse en cualquier lugar, que sea “geográficamente agnóstico”, como dicen los expertos. La energía hidroeléctrica, por ejemplo, requiere diferencias de altitud para almacenar el exceso de agua y producir electricidad. El almacenamiento de hidrógeno no requiere condiciones geográficas especiales.
Además, según Autrey, a medida que aumenta la escala, el hidrógeno resulta más económico. Es más barato comprar unos cuantos depósitos de hidrógeno adicionales que muchas pilas.
Encontrar la mejor forma de almacenar hidrógeno
El hidrógeno limpio es una fuente de energía muy prometedora. Un proceso llamado electrólisis, por ejemplo, puede dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. En el mejor de los mundos, la energía para la electrólisis procedería de fuentes renovables, como la solar, la eólica y la geotérmica.
Sin embargo, hay un reto obstinado: producir hidrógeno de forma más barata.
Noticia tomada de: Sci Tech Daily / Traducción libre del inglés por World Energy Trade
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