Materiales nanoporosos para el almacenamiento de Hidrógeno

DEICY BARRERA

La Plata Buenos Aires

Congreso; Congreso Nano Y-TEC 2018; 2018

El impacto ambiental provocado por la extracción de los combustibles fósiles, así como el descenso a corto plazo de dichas reservas naturales, han despertado el interés en diversos campos de la ciencia, buscando alternativas de energías más limpias, abundantes y deslocalizadas. Uno de los modelos propuestos de energías alternativas se basa en el uso de hidrógeno como vector energético 1, es decir, como portador y almacenador de energía. Entre las grandes ventajas del uso de H2 como vector energético está su combustión limpia, y además es abundante y sustentable 2. Sin embargo, una de las principales limitantes para el desarrollo de una economía basada en H2 es la autonomía, es decir, conseguir almacenar la cantidad de energía que sea comparable con la que se logra en los vehículos cuando se utilizan combustibles derivados del petróleo. En este sentido, una de las alternativas que ha atraído considerablemente la atención de la comunidad científica para el almacenamiento de hidrógeno se basa en la fisisorción de H2 utilizando materiales nanoporosos (MNP). Los MNP son materiales muy atractivos, por sus interesantes propiedades, entre las que se pueden destacar: alta superficie específica, grandes volúmenes de poros, porosidad en la región micro mesoporosa, así como buena estabilidad térmica [3].En este trabajo, se obtuvieron diversos materiales nanoporosos (carbón jerárquico nanoestructurado (CJN), carbón activado (CA)) y Metal Organic Framework (MOF)). Los materiales MOF y CA se obtuvieron a partir de residuos de botellas de PET y carozo de durazno utilizando técnicas solvótermicas y activación química, respectivamente. Los CJN se obtuvieron mediante la técnica de nanocasting, utilizando una matriz inorgánica (plantilla), para guiar la formación de los poros y producir nuevos materiales con un amplio control de la porosidad. Estos materiales se caracterizaron mediante difracción de rayos X en polvo, microscopía electrónica de barrido, análisis termogravimétrico, adsorción-desorción de N2 a 77 K, adsorción de CO2 a 273 K. Se evaluó la capacidad de almacenamiento de H2 a 77 K y 298 K (hasta 10 atm) de los MNP. Se encontró que estos materiales nanoporosos poseen interesantes valores de capacidades de adsorción de H2, las cuales están relacionadas directamente con sus propiedades fisicoquímicas, siendo la más importante la textura de dichos materiales.