Valencià:
Investigadors de l'Institut de Materials Avançats de la Universitat Jaume I de Castelló, l'Institut de Tecnologia Química -centre mixt de la Universitat Politècnica de València i el Consell Superior de Recerques Científiques (CSIC)-, i l'Institut de Síntesi Química i Catàlisi Homogènia de la Universitat de Saragossa-CSIC, han desenvolupat i provat amb èxit un prototip a escala de cotxe que emmagatzema i genera hidrogen de forma segura i és capaç d'utilitzar-lo com a combustible.
HYPROSI usa un procediment patentat pels mateixos investigadors que permet la producció eficient, el magatzematge i el transport segur d'hidrogen per al seu ús en cel·les de combustible mitjançant l'ús dels denominats «líquids orgànics portadors d'hidrogen» (liquid organic hydrogen carriers o LOHC).
El líquid orgànic portador d'hidrogen és fruit de la combinació entre un silà i un alcohol que, en presència d'un catalitzador, permet la generació d'hidrogen de manera ràpida i controlada. El principal avantatge és que la producció d'hidrogen es realitza a pressió atmosfèrica i a temperatures fins i tot per sota dels zero graus centígrads.
«És un procés versàtil des del punt de vista químic perquè existeixen moltes combinacions d'hidrosilans i alcohols que poden emprar-se i s'eviten els riscos de seguretat derivats de l'emmagatzematge del gas a elevada pressió», comenta l'investigador José A. Mata, responsable del projecte HYPROSI.
L'hidrogen es produeix de forma ràpida i eficaç controlant-se mitjançant la utilització de catalitzadors. Tant els líquids orgànics emprats, com el catalitzador, són estables i poden utilitzar-se per produir hidrogen durant llargs períodes de temps. La generació controlada d'hidrogen permet el seu alliberament en funció de les necessitats de l'usuari i permetria solucionar els problemes de seguretat que avui dia presenten els vehicles existents al mercat, ja que aquests emmagatzemen el gas a alta pressió.
En la prova de concepte realitzada amb el prototip (vehicle elèctric) s'ha aconseguit un cabal d'hidrogen òptim que actua com a font d'alimentació d'una pila de combustible. Aquesta pila transforma l'energia emmagatzemada en forma d'hidrogen en energia elèctrica que permet impulsar el vehicle. L'avantatge d'aquest tipus de piles és que en fer reaccionar l'hidrogen i l'oxigen, l'únic subproducte que es produeix és aigua; i aquest és el motiu pel qual l'hidrogen és considerat com una de les fonts renovables més netes del planeta.
 «D'aquesta manera, aprofitem l'energia continguda en un líquid orgànic, demostrem la seua capacitat d'emmagatzematge i transformem l'energia química en elèctrica gràcies a la ruptura i formació d'enllaços químics intermoleculars. El proper pas seria aplicar-ho en un prototip més gran, fins i tot en un cotxe d'hidrogen de debò», explica la investigadora de l’UJI María Pilar Borja.
Aquest nou procediment constitueix un avanç important, ja que permet solucionar la problemàtica de l'emmagatzematge i perillositat de l'acumulació de gasos en l'automòbil, sent únicament líquids els components a tenir en compte dins del sistema. Per això, la recàrrega del líquid orgànic en el vehicle podria donar-se de la mateixa manera que es proveeix de gasolina un automòbil mogut amb combustibles fòssils.
«Els resultats que hem obtingut en aquestes proves són molt positius. Ara bé, hem de seguir treballant perquè aquesta recerca arribe al mercat dels automòbils. Per a això, el nostre proper repte seria millorar l'eficiència de la recuperació del silà de partida, així com augmentar la quantitat d'hidrogen que emmagatzema aquest silà, que en els estudis duts a terme és del 6% en pes», apunta Hermenegildo García, investigador de l'Institut de Tecnologia Química (UPV-CSIC).
En el projecte han participat els investigadors José A. Mata de l’UJI; Miguel Baya de la Universitat de Saragossa i Hermenegildo García de la Universitat Politècnica de València; les investigadores María Pilar Borja i Carmen Mejuto; David Ventura, becari predoctoral del Ministeri, i Andrés Mollar, estudiant de màster, tots ells de l’UJI, i és finançada a l’UJI pel Programa StartUJI de Valorització de Resultats de Recerca de la convocatòria de 2017.

Español:
Investigadores del Instituto de Tecnología Química -centro mixto de la Universitat Politècnica de València y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)-, el Instituto de Materiales Avanzados de la Universitat Jaume I de Castelló y el Instituto de Síntesis Química y Catálisis Homogénea de la Universidad de Zaragoza-CSIC, han desarrollado y probado con éxito un prototipo a escala de coche que almacena y genera hidrógeno de forma segura y es capaz de utilizarlo como combustible.
HYPROSI usa un procedimiento patentado por los mismos investigadores que permite la producción eficiente, el almacenaje y el transporte seguro de hidrógeno para su uso en celdas de combustible mediante el empleo de los denominados «líquidos orgánicos portadores de hidrógeno» (liquid organic hydrogen carriers o LOHC).
El líquido orgánico portador de hidrógeno es fruto de la combinación entre un silano y un alcohol que, en presencia de un catalizador, permite la generación de hidrógeno de manera rápida y controlada. La principal ventaja es que la producción de hidrógeno se realiza a presión atmosférica y a temperaturas incluso por debajo de los cero grados centígrados.
«Es un proceso versátil desde el punto de vista químico porque existen muchas combinaciones de hidrosilanos y alcoholes que pueden emplearse y se evitan los riesgos de seguridad derivados del almacenamiento del gas a elevada presión», comenta el investigador José A. Mata, responsable del proyecto HYPROSI.
El hidrógeno se produce de forma rápida y eficaz controlándose mediante la utilización de catalizadores. Tanto los líquidos orgánicos empleados, como el catalizador, son estables y pueden utilizarse para producir hidrógeno durante largos periodos de tiempo. La generación controlada de hidrógeno permite su liberación en función de las necesidades del usuario y permitiría solucionar los problemas de seguridad que hoy en día presentan los vehículos existentes en el mercado, ya que estos almacenan el gas a alta presión.
En la prueba de concepto realizada con el prototipo (vehículo eléctrico) se ha conseguido un caudal de hidrógeno óptimo que actúa como fuente de alimentación de una pila de combustible. Esta pila transforma la energía almacenada en forma de hidrógeno en energía eléctrica que permite impulsar el vehículo. La ventaja de este tipo de pilas es que al hacer reaccionar el hidrógeno y el oxígeno, el único subproducto que se produce es agua; este es el motivo por el que el hidrógeno está considerado como una de las fuentes renovables más limpias del planeta.
«De esta manera, aprovechamos la energía contenida en un líquido orgánico, demostrando su capacidad de almacenamiento y transformando la energía química en eléctrica gracias a la ruptura y formación de enlaces químicos intermoleculares. El próximo paso sería aplicarlo en un prototipo más grande, incluso en un coche de hidrógeno de verdad», explica la investigadora de la UJI María Pilar Borja.
Este nuevo procedimiento constituye un avance importante, ya que permite solucionar la problemática del almacenamiento y peligrosidad de la acumulación de gases en el automóvil, siendo únicamente líquidos los componentes a tener en cuenta dentro del sistema. Por ello, la recarga del líquido orgánico en el vehículo podría darse de la misma manera que se reposta un automóvil movido con combustibles fósiles.
«Los resultados que hemos obtenido en estas pruebas son muy positivos. Ahora bien, hemos de seguir trabajando para que esta investigación llegue al mercado de los automóviles. Para ello, nuestro próximo reto sería mejorar la eficiencia de la recuperación del silano de partida, así como aumentar la cantidad de hidrógeno que almacena este silano, que en los estudios llevados a cabo es del 6% en peso», apunta Hermenegildo García, investigador del Instituto de Tecnología Química (UPV-CSIC).
En el proyecto han participado los investigadores José A. Mata de la UJI; Miguel Baya de la Universidad de Zaragoza y Hermenegildo García de la Universitat Politècnica de València; las investigadoras María Pilar Borja y Carmen Mejuto; David Ventura, becario predoctoral del Ministerio, y Andrés Mollar, estudiante de máster, todos ellos de la UJI, y está financiada en la UJI por el Programa StartUJI de Valorización de Resultados de Investigación de la convocatoria de 2017.