Almacenamiento de hidrógeno en estado sólido

El hidrógeno es un portador de energía con una alta densidad de energía por peso, pero también es un gas ligero. Nuestro artículo hidrógeno describe esto con más detalle. Por esta razón, los sistemas de almacenamiento de hidrógeno de estado sólido DASH son una opción interesante para la infraestructura de hidrógeno. En estos almacenamientos, el hidrógeno no se almacena ni en forma líquida ni gaseosa, sino como sólido en un material portador inorgánico, el hidruro metálico.

Fundamentos de la tecnología #

La base de esta forma de almacenamiento de hidrógeno es que los compuestos metálicos utilizados por GRZ Technologies absorben el hidrógeno en las condiciones adecuadas. Este proceso se muestra a continuación.

Durante la absorción, las moléculas de hidrógeno (_H2) se dividen en átomos de hidrógeno individuales (H). Luego, los átomos de hidrógeno individuales se mueven hacia los sitios intersticiales de la aleación metálica. Las distancias entre los núcleos atómicos individuales se vuelven significativamente más pequeñas de lo que serían en la fase gaseosa. Como resultado, la densidad volumétrica del almacenamiento de hidrógeno es muy alta, al igual que la densidad de energía del sistema. Para este proceso se pueden utilizar diferentes aleaciones. Un ejemplo de aleación es LaNi₅. Cuando el hidrógeno es absorbido por una aleación de este tipo, tiene lugar la siguiente reacción química:

LaNi₅ + 3H₂ ⟶ LaNi₅H₆

Es importante señalar que esta aleación es un ejemplo único de toda una clase de materiales. Los ingenieros de GRZ Technologies desarrollan el mejor material para cada producto y, por lo tanto, optimizan las propiedades de todo el sistema.

Comparación con otros métodos de almacenamiento y ventajas técnicas #

Sin embargo, para utilizar hidruros metálicos como almacenamiento de hidrógeno en estado sólido, no solo es decisiva la selección del material. Las propiedades del sistema de almacenamiento general también deben optimizarse, como se describe en la sección «Diseño y fabricación del sistema». Un aspecto clave de la tecnología de almacenamiento DASH es la alta densidad de almacenamiento volumétrico. Depende del material de almacenamiento y está limitado tanto por el tamaño de los espacios entre los átomos en el material portador como por la distancia entre los átomos de H individuales. De acuerdo con el criterio de Westlake (véase, por ejemplo, D.G. Westlake, J. Less-Common Metals 91 (1983), págs. 275-292), con esta tecnología son teóricamente posibles densidades de almacenamiento volumétrico de hasta 245 kg_H2/^m3 . A modo de comparación: el hidrógeno líquido tiene una densidad de 71 kg_H2/^m3 y el hidrógeno gaseoso a 900 bar aprox. 40 kg_H2/m³. La tecnología basada en hidruros metálicos de GRZ es extremadamente resistente a los ciclos y permite una vida útil de 25 años o más. Podemos utilizar toda la capacidad disponible sin restricciones. Por último, una característica importante de la tecnología es su respeto por el medio ambiente. El dispositivo de almacenamiento de hidrógeno de hidruro metálico DASH impresiona con una huella ecológica significativamente reducida en comparación con las soluciones de almacenamiento de energía existentes de la competencia, como las baterías de litio. Los almacenamientos son totalmente reciclables y la energía utilizada para la producción de los almacenamientos es mucho menor.

Las propiedades de esta forma de almacenamiento de hidrógeno se resumen y comparan con otras formas de almacenamiento de hidrógeno en la siguiente tabla: