El Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) evalúa el bicarbonato de sodio como un medio potencial para almacenar hidrógeno, energía renovable.
El hidrógeno y su potencial como energía limpia
El hidrógeno, presente en el 75 % de toda materia, es una de las fuentes más prometedoras de energía renovable cuando se produce sin el uso de combustibles fósiles. Estos átomos gemelos no tóxicos y altamente combustibles tienen un potencial considerable para la investigación energética global.
Actualmente, se investiga intensamente sobre su potencial combustible y problemas de almacenamiento. En el PNNL, un equipo trabaja en el hidrógeno como medio para almacenar y liberar energía, descomponiendo sus enlaces químicos.
La investigación en PNNL se encuentra vinculada con el consorcio Hydrogen Materials-Advanced Research (HyMARC) del Departamento de Energía (DOE).
Desafíos del almacenamiento de hidrógeno
El almacenamiento óptimo de hidrógeno sigue siendo un desafío. Actualmente, no existe una forma completamente segura, rentable y eficiente de almacenar hidrógeno a gran escala.
Un estudio reciente coescrito por investigadores de PNNL explora una solución de bicarbonato de sodio para el almacenamiento de hidrógeno. Dicho estudio ha despertado gran interés en la comunidad científica.
El financiamiento para estos esfuerzos proviene de la Oficina de Tecnologías de Hidrógeno y Celdas de Combustible del DOE, promoviendo el avance de la iniciativa H2@Scale y el proyecto Hydrogen Shot.
Ciclo bicarbonato-formato para almacenar energía
El PNNL investiga las propiedades de almacenamiento de energía de hidrógeno del ciclo bicarbonato-formato. Dicho ciclo implica el uso de soluciones de iones de formato en agua que transportan hidrógeno. La reacción de estos iones con agua produce hidrógeno y bicarbonato.
Con ajustes adecuados en la presión, este ciclo puede revertirse, ofreciendo un mecanismo de almacenamiento o liberación de hidrógeno.
Antes del bicarbonato de sodio, el equipo de PNNL había considerado el etanol como medio de almacenamiento, desarrollando simultáneamente un catalizador para liberar el hidrógeno.
Características del ciclo bicarbonato-formato
La investigación sobre el ciclo bicarbonato-formato ha generado expectación. Basado en materiales abundantes, no inflamables y no tóxicos, este ciclo se apoya en una solución acuosa tan suave que podría compararse con el agua.
Para que las sales de formato-bicarbonato se conviertan en un medio viable de almacenamiento de energía de hidrógeno, es necesario desarrollar escenarios económicamente factibles. Actualmente, la tecnología almacena hidrógeno a 20 kg/m³, en comparación con el estándar industrial de 70 para el hidrógeno líquido.
Según Autrey, una comprensión a nivel de sistema de la electroquímica y catalización requeridas es esencial. A pesar de los desafíos, resolver problemas de catalización podría generar un interés significativo en la comunidad científica.
Implicaciones futuras del bicarbonato de sodio en el almacenamiento de hidrógeno
La idea de utilizar bicarbonato de sodio está en el epicentro de desafíos científicos urgentes. Una posibilidad es fabricar un medio de almacenamiento de hidrógeno a partir de dióxido de carbono capturado en exceso.
El trabajo de PNNL podría brindar conocimientos sobre la catálisis en fase acuosa. Actualmente, el equipo utiliza paladio como catalizador candidato, buscando formas de hacer este metal raro más estable y duradero.
