Ya es posible comprimir hidrógeno y abre grandes oportunidades para transportes ecológicos

Nota editorial (2025): publicado originalmente en 2020. Se añadió una versión estructurada con fines enciclopédicos. El texto original se conserva íntegro como parte del archivo histórico.

Avances Alemanes en Almacenamiento de Hidrógeno

Información relevante:

• Investigadores alemanes desarrollan técnica para comprimir hidrógeno.
• Almacenamiento en esferas de cristal especializadas con bajo volumen libre y alta densidad energética.

Innovación detallada:

Los investigadores del Instituto de Materiales No Metálicos de la Universidad Tecnológica de Clausthal, junto con el Instituto Federal de Investigación y Ensayos de Materiales de Berlín, han llevado a cabo estudios sobre cómo almacenar hidrógeno gaseoso comprimido en contenedores físicos. Estas investigaciones buscan mejorar la seguridad y aumentar la capacidad volumétrica para sistemas móviles. Los científicos encontraron que controlar el volumen libre accesible del vidrio es clave para minimizar su permeabilidad al hidrógeno.

Impactos y beneficios:

El estudio ha demostrado una reducción significativa de la fuga de gas, hasta 30.000 veces menos que con otros materiales disponibles en el mercado actualmente utilizados para almacenamiento comprimido del hidrógeno.

Impactos Internacional

“¿Cómo podría afectar este avance tecnológico el mercado internacional?”

• Puede cambiar la dinámica competitiva, posicionando a Alemania como líder en almacenamiento de hidrógeno.
• Podría influir en la adopción más amplia del hidrógeno debido a las medidas sostenibles y rentables presentadas por los investigadores alemanes.

Implicancias Ambientales A Largo Plazo para Europa

“¿Qué implicancias ambientales a largo plazo tendría si se adoptara ampliamente esta técnica en Europa y otros países?”

• Reducción de la huella carbono asociada con el almacenamiento del hidrógeno.
• Posibles cambios en las estrategias para producción y transporte sostenible a escala global.

Consideraciones Ambientales Inmediatas

“¿Qué implicancias ambientales inmediatas tendría si se adoptara ampliamente esta técnica en Europa y otros países?”

• Menor impacto visual y territorial por la capacidad reducida de los contenedores.
• Aumento sostenible del hidrógeno comprimido disponible para diversas aplicaciones sin incrementar el consumo energético.

Preguntas frecuentes

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Texto original (2020)

En un avance significativo para el almacenamiento de hidrógeno, los investigadores alemanes han desarrollado una técnica innovadora que consiste en comprimir y almacenar grandes volúmenes del elemento gaseoso dentro de esferas de cristal especializadas. Este método potencia a Alemania como líder mundial en esta área tecnológica emergente, ofreciendo solucs rentables para el almacenamiento temporal con un impacto ambiental mínimo y una seguridad mejorada frente a las medidas actuales de hidrógeno comprimido. Pregunta de seguimiento 1: ¿Cómo podría afectar este avance tecnológico el mercado internacional del almacenamiento y transporte de energía? Pregunta de seguimiento 2: En términos ambientales, cuáles serían las implicancias a largo plazo si se adoptara ampliamente esta nueva técnica para el almacenamiento de hidrógeno en Europa y otros países?

Hasta hace poco el usar motores con hidrógeno era posible pero no muy eficiente por el problema de cómo almacenar suficiente gas sin ocupar demasiado espacio

Ahora en Alemania descubrieron la forma de comprimir y almacenar en esferas de cristal especiales, grande volúmenes de hidrógeno sin ocupar tanto espacio.

Según un estudio del Instituto de Materiales No Metálicos de la Universidad Tecnológica de Clausthal, Alemania, y el Instituto Federal de Investigación y Ensayos de Materiales de Berlín, el almacenamiento físico de hidrógeno gaseoso a alta presión en microcontenedores vítreos con forma de esfera es una interesante alternativa para mejorar la seguridad y la capacidad volumétrica de los sistemas móviles de almacenamiento de hidrógeno.

Como para almacenar hidrógeno comprimido se requiere una permeación muy baja a través de la pared del contenedor, los científicos han descubierto que se puede desarrollar vidrios de mínima permeabilidad al hidrógeno. Para este propósito, uno tiene que entender mejor la dependencia de la permeabilidad al hidrógeno de la estructura del vidrio.

El documento señala que minimizar el volumen libre accesible es una buena estrategia para minimizar la permeabilidad al hidrógeno. Basado en datos de literatura exhaustivos y previamente medidos, se muestra que la permeación se controla independientemente por la porosidad iónica y el contenido del modificador de red. Por lo tanto, la porosidad iónica en redes modificadas y totalmente polimerizadas puede disminuirse igualmente a la permeabilidad al hidrógeno más baja entre los vidrios en estudio. Aplicando este concepto, se puede lograr una caída de hasta 30.000 con respecto a la permeación de las moléculas de hidrógeno a través del vidrio de sílice.

Los autores del estudio confirman que el hidrógeno comprimido en forma de tanques y dispositivos portátiles con este nuevo material ofrecería una solución rentable y sostenible a corto plazo para almacenarlo debido a su bajo impacto en la infraestructura y la pequeña huella de carbono involucrada en la producción efectiva de hidrógeno en su estado gaseoso por electrólisis del agua o división del agua.

«Aunque la densidad de energía gravimétrica del gas hidrógeno (142 MJ kg − 1) es al menos tres veces mayor que la de los hidrocarburos líquidos como el combustible convencional, tiene una baja capacidad de almacenamiento volumétrico», apuntan, «a pesar del atractivo general del almacenamiento de gas de hidrógeno a presión, sigue habiendo problemas sorprendentes en la selección de materiales de encapsulación seguros y livianos».

Vía El Periódico de Energía