Almacenar hidrógeno en discos sólidos, un invento que promete revolucionar la energía y ya se comercializa

Un equipo de investigadores franceses se ha destacado como finalista en la categoría de Investigación del Premio al Inventor Europeo 2023, gracias a su notable desarrollo de un sistema de almacenamiento de hidrógeno estable y seguro.

Este innovador sistema, en forma de obleas similares a los antiguos discos de vinilo de 33 rpm, es un ejemplo elocuente de la colaboración entre la investigación fundamental y la industria.

El hidrógeno, el elemento químico más común en la Tierra y presente en diversas moléculas, como el agua y los hidrocarburos, se considera el recurso más importante del mundo. Además, a diferencia de otras fuentes de energía, el hidrógeno no contiene carbono y, por lo tanto, su combustión no produce emisiones de dióxido de carbono (CO₂) ni gases de efecto invernadero.

Estas características hacen del hidrógeno una vía sumamente interesante para el desarrollo de las energías renovables.

No obstante, en la actualidad el hidrógeno como vector energético presenta varios desafíos en relación con su almacenamiento. Tradicionalmente, se ha almacenado en forma gaseosa o líquida, lo cual ocupa un espacio considerable y requiere una alta energía para mantenerlo comprimido.

Un método desarrollado durante más de dos décadas

En contraste, el novedoso método de almacenamiento mediante discos desarrollado por el equipo francés demanda menos energía, es seguro y se puede colocar sobre una superficie sin que el hidrógeno reaccione con el aire circundante. Además, se ha demostrado que este sistema es estable a lo largo del tiempo.

Este enfoque innovador ha sido posible gracias a la colaboración de un equipo multidisciplinar que combina conocimientos de física, ingeniería e industria. Los miembros del equipo, Patricia de Rango, Albin Chaise, Michel Jehan, Nataliya Skryabina y Daniel Fruchart, han trabajado arduamente para hacer posible este avance tecnológico.

El proceso de desarrollo de estos discos de hidrógeno comenzó hace más de 20 años en el Instituto Néel de Grenoble, donde el equipo investigador liderado por Daniel Fruchart trabajó durante una década en el almacenamiento de hidrógeno sólido.

Posteriormente, el equipo de Patricia de Rango continuó y amplió la investigación, centrándose en el desarrollo de tanques eficientes y reversibles. En ese momento, entró en escena Michel Jehan, un industrial local especializado en la fabricación de gránulos de magnesio y polvos microscópicos, quien proporcionó las máquinas a gran escala que mejoraron los resultados obtenidos.

Magnesio y grafito, las claves de los discos de hidrógeno

La clave para almacenar hidrógeno en forma sólida fue el magnesio. Este material es el más efectivo para absorber hidrógeno, utilizando hidruro de magnesio (MgH2) en combinación con grafito expandido para controlar la liberación de calor durante la liberación del hidrógeno.

Este enfoque reversible fue desarrollado por Daniel Fruchart y Michel Jehan cuando fundaron la empresa McPhy en 2008. Aunque los comienzos fueron desafiantes como una start-up, sus innovaciones en el campo del hidrógeno no tardaron en llamar la atención. Aunque en aquel momento el hidrógeno no estaba en el centro de atención mediática, su perseverancia y visión los llevaron a superar las incertidumbres accionariales iniciales y estabilizar la empresa.

Este sistema de almacenamiento de hidrógeno en estado sólido ya ha sido comercializado en países como Italia y Japón. Además, han entablado conversaciones avanzadas en Noruega para adaptar el sistema a los transbordadores, el transporte marítimo y las grandes industrias químicas. Esto demuestra la versatilidad y el potencial de expansión de esta innovadora tecnología.

Al permitir un almacenamiento eficiente y seguro de hidrógeno, se abre la puerta a un mayor uso de esta fuente de energía en diversos sectores, como el transporte, la generación de electricidad y la industria. 

La tecnología de almacenamiento de hidrógeno en forma de discos también ofrece ventajas prácticas, ya que su tamaño compacto y su capacidad de colocarse sobre una superficie facilitan su integración en diferentes entornos. Esto implica una mayor flexibilidad en términos de diseño y ubicación de sistemas de almacenamiento de hidrógeno, lo que podría acelerar aún más su adopción a gran escala.

Fuente | Sciencesetavenir.fr