Utilizar latas de bebidas para producir hidrógeno verde en el mar

Si arrojas una bola de aluminio del tamaño de un guijarro en un vaso de agua de mar filtrada, lo obtendrás. gas hidrógeno, que sube y se escapa del recipiente en pocos minutos. Los ingenieros del MIT optimizar esta simple reacción química como una forma eficiente y sostenible de producir hidrogeno verde, con lo que imaginan motores o en pilas de combustible Se puede propulsar a bordo de embarcaciones marítimas y vehículos submarinos.

contenido

• Reacción química del aluminio y el agua.
• Los ingenieros del MIT optimizan la eficiencia
• Aplicaciones en la industria marítima

Reacción química del aluminio y el agua.

La reacción en la que el aluminio reacciona con el agua para producir gas hidrógeno se denomina hidrólisis. El aluminio reacciona con el agua bajo ciertas condiciones para producir hidróxido de aluminio e hidrógeno. El principio en el que se basa esta reacción es un método interesante y prometedor para producir hidrógeno, especialmente para aplicaciones marítimas.

Los ingenieros del MIT optimizan la eficiencia

el equipo en MIT (MIT) investigó formas de mejorar la eficiencia de esta reacción. En particular, el agua de mar contiene numerosos iones e impurezas que pueden influir en la reacción.

Aunque de forma lenta pero constante, la reacción entre el aluminio y el agua de mar se produjo con éxito gas hidrógeno. Sin embargo, la producción de hidrógeno con aluminio enfrenta el desafío de que el aluminio forma una capa protectora de óxido cuando entra en contacto con el oxígeno, lo que le impide reaccionar con el agua.

Para que la reacción se desarrollara de manera uniforme y eficiente, fue necesario eliminar esta capa protectora de óxido del aluminio. Esto podría incluir aleaciones especiales, recubrimientos o catalizadores ser utilizado

Luego, el aluminio se fabricó con una aleación. metales raros pretratado. Estos llevan el aluminio a su forma pura para que pueda reaccionar con el agua de mar y producir hidrógeno. 

Aleación de galio-indio

Experimentos anteriores del equipo del MIT con agua dulce ya han demostrado que la adición de un Aleación de galio-indio elimina esta capa y permite la reacción. Una pastilla de aluminio pretratada pudo producir 400 ml de hidrógeno en cinco minutos. Sin embargo, el uso de mayores cantidades de esta rara y costosa aleación sigue siendo un obstáculo para ampliar el método.

Luego, el equipo del MIT descubrió que podían crear la costosa aleación de galio-indio utilizando el iones de sal recuperado en agua de mar. Los iones de sal atraen la aleación y, por tanto, pueden reutilizarse en un ciclo sostenible para producir más hidrógeno. Sin embargo, si bien los iones protegen el galio-indio, retrasan la reacción del aluminio con el agua.

Para aumentar la velocidad de reacción en el agua de mar, los investigadores experimentaron con diferentes ingredientes. Descubrieron que Granos de café La reacción se aceleró. Investigaciones adicionales llevaron al descubrimiento de que el imidazol, un componente de la cafeína, promueve la reacción del aluminio mientras mantiene la protección iónica del galio-indio. Y así los investigadores no sólo recuperaron el galio-indio, sino que también lograron una reacción rápida y eficaz.

Aplicaciones en la industria marítima

"El uso de aluminio para producir hidrógeno es especialmente interesante para aplicaciones marítimas, como barcos o vehículos submarinos, porque no sería necesario llevar agua de mar consigo: está fácilmente disponible", afirma el líder del estudio. Aly Kombargi, estudiante de posgrado en el Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT. “Tampoco tenemos que llevar un tanque de hidrógeno con nosotros. En lugar de eso, transportaríamos aluminio como 'combustible' y simplemente agregaríamos agua para crear el hidrógeno que necesitamos”.

En sistemas cerrados en alta mar, este método de producción de hidrógeno podría utilizarse para... Suministro de energía resultar especialmente útil ya que no libera emisiones nocivas y el hidrógeno necesario puede producirse in situ.

Aspectos de sostenibilidad

Dado que el aluminio está relativamente disponible, este método ofrece una alternativa sostenible. combustibles fósiles. Además, el aluminio utilizado podría proceder de materiales reciclados, lo que mejora aún más el equilibrio medioambiental.

La investigación en el MIT ha dado un paso prometedor hacia soluciones energéticas sostenibles. Se continúa trabajando para llevar esta tecnología al mercado y permitir su aplicación a gran escala.

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