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Innovación revolucionaria: los científicos utilizan agua de mar, latas de refresco y cafeína para generar gas hidrógeno verde, una solución sostenible para el futuro energético
La industria naviera mundial es responsable de alrededor del tres por ciento de todas las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que la convierte en un problema importante para el mundo. medio ambiente. En medio de esta creciente preocupación, investigadores de MIT han desarrollado un enfoque innovador y escalable para reducir las emisiones en el sector marítimo a través de Produção de combustible de hidrógeno verde.
Lo que hace aún más sorprendente este descubrimiento son los ingredientes utilizados en el proceso: latas de refresco viejas, agua de mar y cafeína.
Esta combinación inusual de materiales podría ser la clave para una revolución en el suministro de embarcaciones, ofreciendo una alternativa limpia y sostenible al uso de combustibles fósiles.
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La solución a dos desafíos
Cuando el aluminio puro reacciona con el agua, se genera hidrógeno como subproducto. Sin embargo, después de la primera reacción, se forma una capa de óxido en la superficie del aluminio que bloquea reacciones posteriores. Esto evita que el proceso continúe a menos que se purifique el aluminio.
Una posible solución implica el uso de aleaciones como el galio y el indio para purificar el aluminio, pero estos metales son caros y raros.
Otro desafío crucial en el uso del hidrógeno como combustible es su alta inflamabilidad, lo que hace que el transporte y el almacenamiento sean riesgosos. En los tanques presurizados, como ocurre con los combustibles tradicionales, el hidrógeno puede ser extremadamente volátil, lo que aumenta el riesgo de explosiones.
Los científicos del MIT creen que su nuevo enfoque puede resolver ambos problemas. Desarrollaron un método que permite la purificación del aluminio mediante la reutilización de aleaciones de galio e indio, reduciendo los costos del proceso.
Además, el método permite producir y consumir combustible de hidrógeno verde directamente en los buques, eliminando la necesidad de transportar el gas volátil.
Convertir latas de refresco en combustible
Durante el estudio, los investigadores convirtieron latas de refresco viejas en pequeñas bolitas de aluminio, tratadas con una aleación de galio-indio para eliminar las impurezas. Cuando estos gránulos se mezclaron con agua de mar filtrada, el resultado fue la producción de gas de hidrogeno. Sin embargo, el proceso inicial fue lento y tardó varias horas en generar una cantidad significativa de hidrógeno.
Para acelerar la reacción, el equipo utilizó productos químicos que se encuentran comúnmente en las cocinas. Entre las sustancias analizadas destacó la cafeína. Al agregar una baja concentración de imidazol (un compuesto que se encuentra en la cafeína), los investigadores pudieron aumentar drásticamente la velocidad de la reacción. Con el uso de este aditivo, el tiempo de producción de hidrógeno se redujo de dos horas a sólo cinco minutos.
Además, el uso de imidazol e iones de agua salada permitió recuperar y reutilizar más del 90% de la aleación de galio-indio, haciendo el proceso más económico y sostenible.
Esta recuperación es crucial, ya que la disponibilidad limitada de metales raros como el galio es uno de los principales obstáculos para la producción a gran escala de hidrógeno verde.
Producción de hidrógeno a gran escala
Alrededor del 95% del hidrógeno que se produce actualmente todavía depende de fuentes no renovables, como el carbón y el gas natural. Este nuevo método propuesto por investigadores del MIT ofrece una alternativa no sólo más limpia, sino también más asequible y escalable.
Con la posibilidad de reciclar el aluminio de las latas de refresco y utilizar agua de mar, la producción de hidrógeno verde podría convertirse en una solución viable para varias industrias, especialmente la marítima.
Barcos, submarinos y otras embarcaciones ya tienen acceso al agua de mar, lo que facilitaría la implementación del método. La única necesidad sería el suministro de aluminio y cafeína, materiales mucho más baratos y fáciles de transportar que los combustibles fósiles tradicionales.
Los investigadores están desarrollando un reactor que podría usarse directamente en los buques, lo que permitiría producir hidrógeno en tiempo real a medida que los buques se mueven.
Este reactor contendría una reserva de bolitas de aluminio, junto con una pequeña cantidad de galio-indio y cafeína, así como agua de mar para generar combustible de hidrógeno según la demanda.
Un futuro verde impulsado por el hidrógeno
La investigación se encuentra en fase de desarrollo, pero los autores del estudio son optimistas sobre el potencial de esta tecnología.
Calculan que un reactor alimentado con 18 kilogramos de aluminio sería capaz de generar suficiente hidrógeno para impulsar un planeador submarino durante 30 días.
Aly Kombargi, autor principal del estudio y candidato a doctorado en el MIT, destaca que este enfoque podría ampliarse a otros medios de transporte, como camiones, trenes e incluso aviones.
Sugiere que, en el futuro, podremos extraer de la humedad del aire el agua necesaria para producir hidrógeno, eliminando incluso la necesidad de transportar grandes cantidades de agua.
Si esta tecnología se convierte en realidad, podría transformar radicalmente el sector marítimo y otras industrias, reduciendo drásticamente las emisiones de gases de efecto invernadero y ofreciendo una alternativa limpia y sostenible al uso de combustibles fósiles.
