La UVA estudia el almacenamiento de hidrógeno para los coches del futuro

Los cálculos por ordenador que llevan a cabo resultan esenciales para avanzar en esta línea de investigación, que espera ofrecer una alternativa sólida para el transporte del futuro.

El material que se busca sería "equivalente a una esponja", explica el catedrático Julio Alfonso Alonso, "que es capaz de almacenar agua gracias a que tiene poros y pequeñas cavidades, lo que permite que entre el líquido y quede retenido". En este caso, el objetivo es atrapar hidrógeno, que sería liberado mediante un aumento de la temperatura.

Sin embargo, no se trata de quemar hidrógeno como combustible, sino de emplearlo como parte del sistema de un vehículo eléctrico. La generación de electricidad se conseguiría mediante un proceso químico, al lograr una reacción del hidrógeno en contacto con el oxígeno.

Básicamente, el hidrógeno se oxida y los electrones que pierde se transforman en corriente eléctrica para las pilas que moverán los motores eléctricos. El único residuo de esa reacción es el vapor de agua, de manera que este método sería inocuo para el medio ambiente, logrando una propulsión sin emisiones contaminantes.

Hasta ahora el único sistema de características similares emplea bombonas de hidrógeno, pero genera muchas dudas, así que numerosas investigaciones teóricas y experimentales buscan mejorar el método. Desde el punto de vista de la simulación teórica, los científicos de la UVA calculan las características del material poroso que buscan.

"Hoy en día las simulaciones por ordenador son tan sofisticadas que casi equivalen a un experimento de laboratorio, con sus procesos físicos y químicos", comenta el coordinador del Grupo de Física de Nanoestructuras de la Universidad de Valladolid.

Los científicos tienen que analizar cómo sería la interacción del hidrógeno y el material que debe contenerlo, así como la forma de liberarlo posteriormente para generar la corriente eléctrica que movería el coche.

Los científicos trabajan con muchas propuestas, pero aún no han dado con el material definitivo. El Grupo de Física de Nanoestructuras se centra en los carbones porosos, que parecen tener todas las características de "esponja" que serían necesarias. En general, estos materiales de carbono tienen una estructura desordenada, con redes de poros y túneles interiores que los convierten en buenos candidatos para almacenar hidrógeno.

Uno de los materiales formados por carbono más populares es el grafeno, que tiene una sola capa de átomos y podría formar las paredes de los poros de esos futuros "contenedores" de hidrógeno. "Producir carbonos porosos es sencillo y barato, los químicos saben cómo hacerlo a partir de carburos, que son compuestos formados por carbono y un elemento adicional que se puede eliminar", comenta Julio Alfonso Alonso.

Por eso, en su opinión, el verdadero reto no está en producirlos ni en definir una estructura determinada o conseguir que los poros tengan un tamaño adecuado, todos ellos objetivos asequibles, sino en modificarlos mediante procesos físicos o químicos para aumentar su capacidad para almacenar hidrógeno hasta los niveles requeridos por la industria automovilística.