Hidrógeno combustible a partir de ácido fórmico

En este post abordamos con cierto detalle algunas de las tecnologías que se están llevando a cabo para la producción comercial de células de combustible. Un proyecto de investigación llevado a cabo en Leibniz Institute of Catalysis, en Rostock, Alemania, ha mostrado que el ácido fórmico puede ser una fuente de hidrógeno segura y fácil de transportar. El ácido fórmico, es un agente preservativo y antibacteriano, y los investigadores han encontrado que puede transformarse en gas hidrógeno a baja temperatura. Si bien el hidrógeno producido por este método no será utilizable en el corto plazo en vehículos con células de combustible, si puede producir suficientes cantidades de hidrógeno destinado a micro células de combustible. Las micro células de combustible son baterías destinadas a la electrónica de consumo, y sirven para proporcionar energía dispositivos electrónicos pequeños como los teléfonos móviles y ordenadores portátiles. El desafío de producir, almacenar, y transportar hidrógeno a modo de célula de combustible está siendo cada vez más popular. En vez de transportar hidrógeno gaseoso, es más práctico tener un material que contenga hidrógeno y pueda ser descompuesto para generar gas donde se necesite. Actualmente, el metano y el metanol son las principales fuentes de hidrógeno para los vehículos de células de combustible. Típicamente se descomponen vía reformación de vapor, lo cual requiere temperaturas de más de 200 ºC y una unidad de reformación. Los procesos que trabajan a temperaturas inferiores no necesitarían la unidad de reformación ni tanta energía, y por lo tanto pueden ser convenientes para producir hidrógeno para células de combustibles de pequeño tamaño. El nuevo proceso trabaja a temperaturas que van de 26 a 40 ºC. Los investigadores mezclan ácido fórmico con aminas y exponen la mezcla a un catalizador basado en rutenio, que descompone el ácido en hidrógeno y dióxido de carbono. Otra de las ventajas de este proceso es que el ácido fórmico es líquido y se maneja fácilmente, y si bien el ácido puro es corrosivo, mezclado con la amina es benigno. El ácido fórmico puede también ser usado directamente en una célula de combustible. Esto es más fácil porque se ahorra el paso extra de una primera conversión en hidrógeno. La firma Tekio, está trabajando con el gigante BASF, principal productor de ácido fórmico del mundo, para comercializar una célula de combustible que usa ácido fórmico directamente. Según Tekion, las células de ácido fórmico pueden ser menos complejas que las células de metanol. No obstante, hay que mencionar también que las células de ácido fórmico tienen una desventaja respecto a la tecnología con metano o metanol. El ácido fórmico tiene mucho menos hidrógeno por kilogramo. Con un kilogramo de metanol pueden conseguirse 4,19 kw-h de energía, mientras que el hidrógeno en un kilogramo de ácido fórmico proporciona 1,45 kw-hora. Este post se basa en el artículo Hidrogen fuel from Formic Acid.

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