O futuro da energia verde e do hidrogênio está intimamente ligado ao acúmulo de hidrogênio para uso posterior em células de combustível nos transportes, na indústria e na vida cotidiana. A maneira mais segura e fácil é bombear hidrogênio em cilindros sob pressão, mas um alto conteúdo volumétrico de gás não pode ser alcançado. Uma alternativa é o armazenamento de hidrogênio na forma de hidretos metálicos, mas com isso havia uma série de problemas não resolvidos anteriormente. Cientistas americanos encontraram uma maneira de resolvê-los.
O acúmulo de hidrogênio na forma de compostos metálicos (hidretos) é conveniente para a segurança e facilidade de armazenamento na fase sólida (no estado ligado). As tecnologias para liberar hidrogênio de tal estado têm sido desenvolvidas há muito tempo, embora em geral o método seja um pouco mais caro do que armazenar hidrogênio no gás e, possivelmente, na fase líquida. Além disso, a forma de hidreto de armazenamento foi acompanhada por significativa degradação da substância para ligação e pressões bastante altas ao bombear hidrogênio para os tanques de armazenamento. Cientistas de dois laboratórios nacionais dos Estados Unidos tentaram eliminar as desvantagens dos hidretos como instalações de armazenamento de hidrogênio e tiveram sucesso.
Pesquisadores do Laboratório Nacional de Livermore. Lawrence LLNL e Sandia National Laboratories (SNL) encontraram uma maneira de suavizar significativamente as condições para a ligação do hidrogênio ao alumínio metálico e convertê-lo em hidreto de alumínio. Em condições normais, isso requer a manutenção de uma pressão de mais de 6.900 atmosferas. A nova estrutura nanoestruturada do material com muitos nanoporos tornou possível regenerar o hidreto a uma pressão de apenas 690 atmosferas (700 bar). Essas pressões são facilmente alcançáveis em postos comerciais de abastecimento de hidrogênio, embora sejam necessárias pesquisas adicionais para abastecimento rápido.
O hidreto de alumínio tem uma densidade aparente de hidrogênio duas vezes maior que o hidrogênio líquido e múltiplos de armazenamento na fase gasosa. As tecnologias propostas por cientistas americanos podem eventualmente levar ao surgimento de baterias de hidrogênio de estado sólido, que não serão mais difíceis de operar do que as convencionais.
2021-10-29 16:08:15
Autor: Vitalii Babkin