Desde Córdoba, avanza la investigación para reemplazar petróleo por hidrógeno (oro blanco por oro negro)

Casi el 90% de la matriz energética de Argentina corresponde a combustibles fósiles altamente contaminantes y no renovables (la mitad de ese porcentaje se lo lleva el gas). Esa es la principal razón por la que existen varios grupos de investigación trabajando en una alternativa que permita cambiar el paradigma dominante y lograr una alta presencia de fuentes energéticas limpias y renovables.
Entre los especialistas están Ezequiel Leiva y Mariana Rojas, investigadores del Conicet en el Instituto de Investigaciones en Físico-Química de Córdoba, dependiente de la UNC.
Su apuesta es desarrollar nuevos materiales para el almacenamiento de hidrógeno ya que una vez producido como fuente de energía, la clave pasa por cómo almacenarlo ocupando poco espacio y con bajo peso.
Si se almacenara en estado gaseoso a la misma presión que el GNC el tubo ocuparía todo el baúl y si fuera líquido el volumen sería menor pero se necesitaría un sistema de refrigeración muy costoso y sería poco seguro. La idea es entonces lograr almacenar 4 kg de hidrógeno en materiales carbonosos, lo cual permitiría una autonomía de 400 kilómetros, aproximadamente.
La Dra. Rojas explica el proceso: “Trabajamos con materiales carbonosos decorados con metales para aumentar su capacidad de almacenamiento de hidrógeno. A partir de grafito, un material muy parecido al que compone las minas de los lápices, tratado con ácido, se forman poros y se aplican pequeñísimas cantidades de átomos de níquel para incrementar la capacidad de almacenamiento de hidrógeno”. “Es muy difícil encontrar el material que pesque el hidrógeno pero que no se lo quede, ese es uno de los desafíos”, agrega el Dr. Leiva, y el grafito con decoraciones de níquel emerge como una posibilidad real.
El problema –explican los especialistas- es que el tamaño de la molécula de oxígeno desplaza al hidrógeno. “Los estudios en esta área se vienen realizando hace muchos años, y si bien los cálculos teóricos dan, no podían encontrar por qué no funcionaba. Y nosotros encontramos el problema: hay que sacar al oxígeno del medio”, sentencian.
¿La solución? Hacer materiales carbonosos con un tamaño de poro que sirva de filtro y, aprovechando la diferencia de tamaño de las moléculas, permitan la entrada de hidrógeno y no de oxígeno.
Mientras los investigadores pasan de la teoría al experimento, el del almacenamiento no es el único aspecto a tener en cuenta. La aplicación en los motores es otro de los temas a desarrollar, ya que el hidrógeno puro no podría usarse en un motor convencional.
El hidrógeno podría usarse mezclado con GNC hasta en un 20%, sin mayores modificaciones, pero sería poco eficiente. La segunda opción a explorar sería inyectar el hidrógeno directamente dentro del cilindro. Finalmente, una respuesta muy prometedora pero aún en desarrollo son las celdas de combustión que reemplazarían a los tradicionales motores de combustión interna, mejorando la eficiencia. Estas celdas tienen hasta un 70% de eficiencia mientras que “en el motor convencional, de cada 10 litros de nafta usamos tres, y el resto se malgasta en calor que va al ambiente. Es muy ineficiente. Además hay muchas otras aplicaciones y materiales en base al petróleo. Lo más razonable sería empezar a cuidar ese petróleo pero no, lo estamos quemando a toda velocidad. Es serio el problema, tiene que ver con un uso más racional de la energía y una concepción del mundo que no es la que impera”, agrega Leiva.
¿Cómo se obtiene el hidrógeno?
El hidrógeno que se puede obtener por electrólisis de agua empleando energía eléctrica proveniente de recursos renovables como el viento, el sol, la biomasa o hidroeléctrica. Todas esas tecnologías están bastante desarrolladas en la actualidad y ya hay países, como España, que producen cerca del 20% de la energía de la red a partir de energía eólica.
Guillermo López.