| Un grupo especial
de materiales óxidos que aceptan
y entregan átomos de oxígeno
fácilmente ante cambios de temperatura
podría ser la base alrededor
de la cual tendríamos un sistema
de producción de hidrógeno
a pequeña escala, adecuado para
alimentar células de combustible
de uso doméstico y para vehículos.
Los científicos saben desde
hace tiempo que los óxidos
de elementos raros como el cerio,
el terbio y el praseodimio pueden
producir hidrógeno a partir
de vapor de agua y metano en ciclos
continuos de "inhalación
y exhalación". Dopando
los óxidos con átomos
de hierro, los investigadores del
Georgia Institute of Technology han
reducido las temperaturas bajo las
cuales estos materiales producen hidrógeno,
abriendo la puerta a que el proceso
pueda ser alimentado mediante energía
solar.
Según Zhong L. Wang, experto
en materiales de la School of Materials
Science and Engineering, el nuevo
método de producción
de hidrógeno tiene numerosas
ventajas, algunas de las cuales permiten
aplicaciones más realistas
de la tecnología de las células
de combustible en el hogar. Estos
dispositivos proporcionan electricidad
como subproducto de una reacción
química en la que el hidrógeno
se combina con el oxígeno para
obtener agua. Se espera que sean pronto
utilizados en diferentes ámbitos
de la industria, e incluso para mover
los motores eléctricos de los
automóviles del futuro. El
gran problema con el que nos enfrentamos
es la obtención del hidrógeno
necesario, es decir, su producción
mediante un método seguro y
barato.
En la actualidad el hidrógeno
se obtiene a partir de hidrocarburos
como el metano, pero implica el uso
de catalizadores metálicos
y temperaturas de más de 800
grados Celsius. A escala industrial
el método es apropiado, pero
no lo es tanto para aplicaciones en
las que se necesita sólo una
producción reducida (para células
de combustible domésticas y
para mover vehículos).
El método de la Georgia Tech,
al trabajar a más bajas temperaturas,
proporciona una alternativa de bajo
coste que usa menos energía
y menos agua para operar.
Los óxidos propuestos tienen
una estructura cristalina única,
que permite que hasta el 20 por ciento
de los átomos de oxígeno
que contiene puedan salir sin provocar
un daño estructural. Esto posibilitaría
iniciar un secuencia cíclica
en la que los átomos de oxígeno
saldrían y entrarían
de la estructura a través de
una serie de procesos de oxidación
y reducción, los cuales producirían
hidrógeno, primero a partir
del metano y después del vapor
de agua. Añadiendo un suministro
de oxígeno externo, el sistema
podría reducir la cantidad
de agua requerida para la producción
de hidrógeno.
En primer lugar, se usan temperaturas
de unos 700 grados Celsius para extraer
el oxígeno del material, que
actúa oxidando el carbono del
metano para formar óxidos de
carbono e hidrógeno libre.
Después, se emplean temperaturas
de hasta 375 grados Celsius para reducir
el vapor de agua, sacando oxígeno
del agua para devolvérselo
a la estructura cristalina, produciendo
más hidrógeno en el
proceso.
Aumentando y disminuyendo la temperatura
en un ciclo continuo, en presencia
de metano o agua, podemos producir
hidrógeno de forma constante.
Si se redujera la temperatura de
reacción hasta unos 350 grados,
se podría emplear energía
solar para proporcionar al menos parte
del calor necesario. Emplear una fuente
de energía renovable haría
el proceso más atractivo para
los usuarios domésticos.
23 de Junio de 2003
Fuente: 
PÁGINAS
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