Posibilidad de hidrógeno como combustible cada vez más probable.

torres_solaresCientíficos han desarrollado una nueva técnica que se sirve de la luz solar para dividir el agua en sus componentes (hidrógeno y oxígeno), posibilitando el uso del hidrógeno como combustible.
Un equipo de la Universidad de Colorado Boulder ha desarrollado una técnica radicalmente nueva que utiliza la energía de la luz solar para dividir eficientemente agua en sus componentes de hidrógeno y oxígeno, allanando el camino para el amplio uso de hidrógeno como un combustible limpio y verde.

El equipo ha creado un sistema de energía solar térmica por medio del cual la luz solar puede ser concentrada en un punto situado en lo alto de una torre central de varios cientos de metros de altura.

La torre concentra el calor generado por un sistema de espejos alcanzando una temperatura de aproximadamente 1.350 grados Celsius que pasa a un reactor que contiene compuestos químicos conocidos como óxidos metálicos, explica el profesor Alan Weimer, del departamento de ingeniería química y biológica.

A medida que un compuesto de óxido de metal se calienta, libera átomos de oxígeno, cambiando su composición química y causando que el recién formado compuesto buque nuevos átomos de oxígeno, dijo Weimer. El equipo mostró que la adición de vapor al sistema, que podría ser producida por agua hirviendo en el reactor con la luz del sol concentrada en una la torre–causaría que el oxígeno de las moléculas de agua se adhieran a la superficie del óxido metálico, liberando las moléculas de hidrógeno para su recolección como gas de hidrógeno.

“Hemos diseñado algo que es muy diferente de otros métodos y francamente algo que nadie antes pensó que era posible,” dijo Weimer del Departamento de Ingeniería química y biológica. “Dividir el agua con la luz del sol es el Santo Grial de una economía sostenible en base al hidrógeno”.

Una de las diferencias clave entre el método CU y otros métodos desarrollados para dividir el agua es la capacidad para llevar a cabo dos reacciones químicas a la misma temperatura, dijo Musgrave, también del Departamento de Ingeniería química y biológica. Mientras que no hay ningún modelo de trabajo, la teoría convencional sostiene que producir hidrógeno a través del proceso de óxido metálico requiere del calentamiento del reactor a alta temperatura para eliminar el oxígeno, y entonces luego refrigerarlo a baja temperatura antes de inyectar el vapor para re-oxidar el compuesto con el fin de liberar el gas de hidrógeno para la recolección.

“Los enfoques más convencionales requieren del control del pasaje de la temperatura en el reactor de un estado caliente a un estado frio, así como de la introducción del vapor en el sistema,” dijo Musgrave. “Una de las grandes innovaciones en nuestro sistema es que no hay ninguna oscilación de la temperatura. Todo el proceso está conducido con solo girar una válvula de vapor de encendido a apagado”.

Además, la idea convencional de dos pasos para dividir el agua también desperdicia tiempo y calor, dijo Weimer, también un miembro de la facultad en el Instituto de BioFrontiers de CU-Boulder. “Hay solamente tantas horas de sol en un día”, dijo.

Con el nuevo método de CU-Boulder, la cantidad de hidrógeno producido para celdas de combustible o para el almacenamiento es enteramente dependiente de la cantidad de óxido de metal, que se compone de una combinación de hierro, cobalto, aluminio y oxígeno… y cuánto vapor se introduce en el sistema.

Uno de los diseños propuestos por el equipo es construir un reactor con tubos de aproximadamente un pie de diámetro y varios metros de largo, rellenarlos con el material de óxido de metal y apilarlos uno encima del otro. Un sistema de trabajo para producir una cantidad significativa de gas hidrógeno requeriría de un número de torres altas para recoger la luz solar concentrada de varias hectáreas de espejos alrededor de cada torre.

A pesar del descubrimiento, la comercialización de tal reactor de energía solar térmica es probable solo dentro de varios años. “Con el precio del gas natural tan bajo, no hay ningún incentivo para quemar energía limpia,” dijo Weimer, también el director ejecutivo del centro de Colorado de Biorefinación y Biocombustibles o C2B2. Hace unas semanas, un grupo de investigadores en España desarrolló un catalizador capaz de producir hidrógeno a partir de agua, valiéndose únicamente de energía solar.

FUENTE:

http://www.colorado.edu/news/releases/2013/08/01/cu-boulder-team-develops-new-water-splitting-technique-could-produce

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