Un sólido libera hidrógeno y metano a 80–110 °C en laboratorio

Calienta el nuevo sólido a una temperatura comprendida entre 80 °C y 110 °C, mantén el oxígeno fuera y comenzará a ceder gas: primero metano y después hidrógeno. El sólido es un compuesto cristalino de magnesio y zinc elaborado por un equipo de India, y el resultado, publicado en Science Advances, es una demostración de laboratorio de que un mismo material puede contener y liberar dos componentes combustibles.

El hidrógeno resulta atractivo porque solo produce vapor de agua y calor cuando se usa en una pila de combustible o se quema con oxígeno. Pero las pilas de combustible de hidrógeno son caras, y el uso práctico del hidrógeno sigue estudiándose y desarrollándose. Se ha propuesto que las mezclas de hidrógeno y metano sirvan de combustible de transición entre los combustibles de hidrocarburos y el hidrógeno. Las mezclas de ambos gases tienen una mejor eficiencia de combustión y menos emisiones que los combustibles de hidrocarburos, y añadir metano reduce el riesgo de retroceso de llama y detonación, lo que hace que la mezcla sea más segura que el hidrógeno puro. El escollo ha sido el almacenamiento: las investigaciones previas sobre almacenamiento en sólido trataban los dos gases por separado, y algunos compuestos que liberan metano se descomponen durante su preparación, lo que dificulta aislarlos y estudiarlos.

La idea del equipo fue incorporar a una estructura rica en hidruros unos grupos basados en carbono, llamados ligandos alquilo, de modo que una sola plataforma molecular liberara ambos gases. El compuesto no contiene grupos estabilizadores voluminosos, que en otros hidruros moleculares añadían peso. Con calentamiento libre de oxígeno, el metano fue el único hidrocarburo detectado, y la liberación se produjo por etapas y no de golpe. En disolución, calentado a 100 °C, solo se desprendió hidrógeno. El sólido residual, formado por magnesio y zinc, es lo que queda una vez que los gases han salido.

Los autores dejan claro que se trata de una prueba de concepto, no de un sistema de almacenamiento de combustible. La recarga del material con gas y la comprobación de si puede repetir el ciclo de liberación aún no se han probado. Su próximo objetivo es averiguar cómo la estructura molecular controla qué gas sale y cuándo. Escriben que extender el concepto a precursores moleculares que absorben y liberan gas de forma reversible, usando elementos más ligeros de los bloques s y p de la tabla periódica, «representaría un paso importante hacia enfoques químicos para el almacenamiento de combustible».

Si la recarga y los ciclos repetidos funcionan, el enfoque podría ofrecer a los ingenieros una forma sólida y de baja temperatura de transportar hidrógeno y metano juntos, para una mezcla de transición más limpia que los combustibles de hidrocarburos por sí solos. Por ahora, quienes saldrían beneficiados son los investigadores, no los conductores ni las empresas eléctricas: el trabajo aún no ha salido del laboratorio y no se ha dado ningún calendario para un material práctico.