Mejora de las propiedades cinéticas de absorción y desorción de hidrógeno en magnesio por agregado de bronce de tungsteno e hidrógeno

G. URRETAVIZCAYA; J.-L. BOBET; F. CASTRO

Salta

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

AAIFQ y Universidad Nacional de Salta

Los hidruros metálicos son materiales muy interesantes desde el punto de vista de su capacidad para almacenar hidrógeno en forma segura para su posterior utilización como combustible. En particular, el magnesio es un metal que presenta varias ventajas para su empleo en la economía del hidrógeno: tiene una elevada capacidad másica de almacenamiento de hidrógeno (7.6 % en peso), es liviano y abundante. Sin embargo, su cinética de absorción y desorción de hidrógeno es lenta, y la elevada estabilidad termodinámica de su hidruro hace que la temperatura de desorción sea alta comparada con las temperaturas requeridas para aplicaciones prácticas. Estos problemas han tratado de solucionarse por dos vías, a través de la modificación de la síntesis del hidruro de magnesio, empleando molienda mecánica; y por medio del agregado de aditivos que puedan actuar como catalizadores de las reacciones de absorción y desorción de hidrógeno.             En este trabajo estudiamos el efecto del agregado de bronce de tungsteno e hidrógeno (H0.23WO3) y de óxido de tungsteno (WO3) de similares características microestructurales sobre la cinética de interacción de Mg con H2. La incorporación de los aditivos al magnesio y la síntesis del MgH2 se realizan en el mismo proceso por molienda mecánica reactiva (en atmósfera de H2) empleando molinos de baja y de alta energía. El bronce de tungsteno e hidrógeno es sintetizado por molienda mecánica reactiva  de WO3 monoclínico [1]. La caracterización estructural, microestructural y morfológica de los materiales se realiza por XRD, DSC, SEM, LECO, determinación de granulometría y área BET; y sus propiedades cinéticas son medidas en un aparato volumétrico tipo Sievert.             El agregado del bronce y del óxido mejora la cinética de absorción de hidrógeno respecto del magnesio sin aditivos. La desorción de hidrógeno ocurre con mayor velocidad cuando el aditivo es el bronce. Se observa un importante efecto de la temperatura de desorción sobre la absorción siguiente. Cuando el material es desorbido a 265°C presenta mejor comportamiento que cuando es desorbido a 325°C. Esto pone de manifiesto que durante la desorción del hidruro de magnesio se produce sinterizado del metal. Las diferentes condiciones de molienda (alta o baja energía) producen materiales con distintas características microestructurales. Estas influyen sobre las propiedades cinéticas del hidruro de magnesio y se observa que los materiales obtenidos con el molino de alta energía presentan más rápida cinética de interacción con hidrógeno. [1] G. Urretavizcaya, F. Tonus, E. Gaudin, J.-L. Bobet and F. J. Castro, J. Solid State Chem. 180 (2007) 2785-2789.