TEM. 1 CAP. 14 Materiales bimetálicos para almacenar hidrógeno
Summary
TLDREl programa de investigación en electromodad y almacenamiento de energía, en colaboración con el Instituto Politécnico Nacional y México Energía, aborda la importancia de los nanomateriales bimetálicos en el almacenamiento de hidrógeno. Se discuten varios métodos de almacenamiento, incluyendo presión alta, licuación y criogénesis, así como la creación de nuevos combustibles a partir de la combinación de hidrógeno y dióxido de carbono. Los hidruros metálicos son destacados como medios eficaces para almacenar hidrógeno, con el hidruro de litio y aluminio (LiAlH4) y el hidruro de sodio y aluminio (NaAlH4) como ejemplos prominentes. La descomposición de estos compuestos se analiza en detalle, destacando cómo la adición de catalizadores bimetálicos y el uso de tecnologías como el titanato de zinc pueden mejorar la eficiencia del proceso. Además, se exploran técnicas avanzadas de separación de hidrógeno de otros elementos, como el uso de catalizadores para la descomposición de hidracina y la reacción del ácido clorhídrico con el aluminio. El video concluye con una mirada a futuro en el almacenamiento de hidrógeno, destacando el potencial de materiales como el complejo de litio, magnesio, boro y nitrógeno hidrógeno, y la importancia de la investigación continua para mejorar la viabilidad del hidrógeno como fuente de energía.
Takeaways
- 🌟 Los nanomateriales bimetálicos son importantes para el almacenamiento de hidrógeno, ofreciendo una variedad de métodos para su captura y liberación.
- 🚀 El hidrógeno se puede almacenar en formas gaseosas a alta presión o en estado líquido a través de la compresión y la baja temperatura.
- 🔋 Se han explorado materiales como hidruros metálicos para su capacidad de almacenar hidrógeno, destacando el hidruro de litio y aluminio (LiAlH4) y el hidruro de sodio y aluminio (NaAlH4).
- ⚙️ La descomposición de estos compuestos bimetálicos para liberar hidrógeno ocurre en etapas y a temperaturas específicas, lo que requiere un control preciso del proceso.
- 🔥 Se pueden acelerar las reacciones de almacenamiento y liberación de hidrógeno mediante la aplicación de altas presiones y la utilización de catalizadores.
- 🔬 Los titanatos, como el titanato de zinc, se utilizan en la absorción de hidrógeno y también en la eliminación de azufre de los combustibles, lo que tiene implicaciones para la industria de energía y cosméticos.
- 📈 La adición de nanopartículas bimetálicas mejora la capacidad de almacenamiento de hidrógeno en materiales de almacenamiento, como en el caso de cobalto y cobre.
- 🔬 Los catalizadores bimetálicos, como níquel y rodio, mejoran la eficiencia en la descomposición de hidracina para producir hidrógeno.
- 🌐 El amoniaco es un compuesto estable que se puede utilizar para transportar hidrógeno, pudiendo ser descompuesto posteriormente para separar el nitrógeno y el hidrógeno.
- ♻️ El reciclaje de materiales, como el aluminio de latas, se ha investigado para producir cloruro de aluminio y hidrógeno, lo que tiene beneficios económicos y ambientales.
- ⚖️ Los compuestos de litio y magnesio, dopados con nanocalizadores bimetálicos, pueden disminuir las temperaturas de descomposición y mejorar la viabilidad de su uso en aplicaciones de energía móvil.
Q & A
¿Qué son los nanomateriales bimetálicos y cómo se relacionan con el almacenamiento de hidrógeno?
-Los nanomateriales bimetálicos son compuestos formados por dos metales unidos en una aleación. Se relacionan con el almacenamiento de hidrógeno porque se utilizan para crear hidruros metálicos que son capaces de almacenar y liberar hidrógeno de manera eficiente.
¿Cómo se almacena el hidrógeno en forma gaseosa a alta presión?
-El hidrógeno se puede almacenar en forma gaseosa a alta presión, utilizando presiones de 350 bar para vehículos grandes y 700 bar para vehículos ligeros y pequeños.
¿Qué son los hidruros metálicos y cómo se descomponen para liberar hidrógeno?
-Los hidruros metálicos son compuestos que contienen hidrógeno junto con metales. Se descomponen a ciertas temperaturas para liberar hidrógeno; por ejemplo, el hidruro de litio y aluminio se descompone en tres etapas a temperaturas de 154 °C, 197 °C y 580 °C.
¿Cómo se puede mejorar la tasa de absorción de hidrógeno en materiales bimetálicos?
-La tasa de absorción de hidrógeno en materiales bimetálicos puede mejorarse mediante el dopaje con nanocalizadores bimetálicos como níquel, hierro, cobalto, magnesio o cobre, que aumentan la cinética de la reacción.
¿Qué es la hidrogenación y cómo se realiza en una hidrogeneradora?
-La hidrogenación es el proceso de unir hidrógeno a un compuesto. En una hidrogeneradora, este proceso se realiza al introducir hidrógeno en un material, generalmente a alta presión o bajo ciertas condiciones de temperatura, para almacenar hidrógeno en forma de hidruro.
¿Cómo se puede utilizar el ácido clorhídrico en la generación de hidrógeno?
-El ácido clorhídrico se puede combinar con aluminio, obteniendo cloruro de aluminio y liberando hidrógeno. Este hidrógeno puede ser utilizado como dopado en gasolinera para motores de gasolina, lo que produce electricidad.
¿Por qué es importante el uso de catalizadores en la descomposición de hidracina para obtener hidrógeno?
-Los catalizadores, especialmente los bimetálicos, mejoran la eficiencia de la descomposición de la hidracina para obtener hidrógeno. Permiten lograr una descomposición completa, separando el nitrógeno del hidrógeno, y reducen la cantidad de energía necesaria para la reacción.
¿Cómo se relaciona el almacenamiento de hidrógeno con la electromobilidad?
-El almacenamiento de hidrógeno es crucial para la electromobilidad, ya que los vehículos eléctricos pueden utilizar pilas de hidrógeno que liberan energía cuando el hidrógeno reacciona con el oxígeno del aire.
¿Cuáles son las ventajas de utilizar compuestos bimetálicos dopados con nanocalizadores para el almacenamiento de hidrógeno?
-Los compuestos bimetálicos dopados con nanocalizadores mejoran la capacidad de almacenamiento de hidrógeno, disminuyen las temperaturas de descomposición para liberar hidrógeno y aumentan la tasa de absorción de hidrógeno, lo que los hace más eficientes y apropiados para aplicaciones prácticas.
¿Cómo se puede utilizar el hidrógeno almacenado en forma de amoniaco para la generación de energía?
-El hidrógeno almacenado en forma de amoniaco puede ser transportado y, al llegar a su destino, se separa del nitrógeno mediante una descomposición completa, generalmente con catalizadores. El hidrógeno resultante puede ser utilizado en pilas de combustible para generar energía.
¿Qué es la hidrogenera y cómo se relaciona con el proceso de recarga de vehículos de hidrógeno?
-Una hidrogenera es una estación donde se puede recargar hidrógeno en los tanques de hidrógeno de los vehículos. Es similar a una gasolinera, pero en lugar de combustible, proporciona hidrógeno para vehículos de hidrógeno.
¿Cómo se puede mejorar la eficiencia del almacenamiento de hidrógeno en materiales bimetálicos?
-La eficiencia del almacenamiento de hidrógeno en materiales bimetálicos puede mejorarse mediante técnicas como el dopaje con nanocalizadores bimetálicos, la aumento de la presión o la temperatura, y el uso de catalizadores adecuados.
Outlines
🔬 Investigación de nanomateriales bimetálicos para almacenar hidrógeno
Este primer párrafo aborda la importancia de la investigación en nanomateriales bimetálicos para el almacenamiento de hidrógeno. Se menciona la colaboración entre el Instituto Politécnico Nacional y México Energía en este campo. Se discuten varios métodos de almacenamiento de hidrógeno, incluyendo su almacenamiento en forma gaseosa a alta presión, licuado, compresión y almacenamiento en forma criogénica. Además, se exploran las reacciones químicas para crear diferentes tipos de combustibles a partir del hidrógeno y el dióxido de carbono. Se destaca el uso de hidruros metálicos y la absorción de hidrógeno en nanotubos de carbón, así como la generación de hidrógeno a través de la elecrólisis de agua y la reformación de hidrocarburos.
🌡️ Decomposición de hidruros de litio y aluminio para liberar hidrógeno
En este segundo párrafo, se centra en la de composición de hidruros bimetálicos, específicamente el hidruro de litio y aluminio (LiAlH4) y el hidruro de sodio y aluminio (NaAlH4). Se describe cómo estos compuestos se descomponen en etapas a diferentes temperaturas para liberar hidrógeno. Se compara la eficiencia de ambos hidruros en términos de la cantidad de hidrógeno que se puede obtener por kilogramo de material. Además, se abordan los desafíos de la de composición y la recomposición de estos compuestos y cómo se pueden acelerar estas reacciones utilizando presión y dopantes como el titanato seco. Se menciona el uso de dopantes para mejorar la cinética de la reacción y se discute el potencial de estos materiales para el almacenamiento de hidrógeno en vehículos de movilidad eléctrica.
🚗 Compuestos bimetálicos para vehículos de hidrógeno
Este párrafo explora la práctica de componer hidrógeno en vehículos, comparando el proceso con el de ir a una gasolinera. Se aclara que tanto 'hidrogenera' como 'hidrogenadora' son términos correctos y se explica que la hidrogenación es el proceso de almacenar hidrógeno en un material. Se discute cómo la adición de tanatos de aluminio en grafeno y otros dopantes mejora la capacidad de absorción de hidrógeno, pero también se menciona que hay un punto de saturación después del cual el material se vuelve inestable. Se presentan gráficas que muestran la tasa de de composición de hidracina catalizada por diferentes catalizadores, destacando cómo los catalizadores bimetálicos mejoran la eficiencia en la generación de hidrógeno.
⚙️ Mejora de la capacidad de almacenamiento de hidrógeno mediante catalizadores bimetálicos
El cuarto párrafo se enfoca en cómo los catalizadores bimetálicos mejoran la capacidad de almacenamiento y liberación de hidrógeno. Se describe el uso de nanopartículas de níquel y platino para mejorar la hidratación en condiciones ambientales, y cómo la hidracina se puede descomponer para generar amoniaco y nitrógeno, pero el objetivo es obtener hidrógeno. Se discute el uso de ácido clorhídrico para separar completamente el nitrógeno del hidrógeno y se menciona la reacción de ácido clorhídrico con aluminio, que produce cloruro de aluminio y hidrógeno, el último能用做energía vector en motores de gasolina.
🔋 Desarrollo de materiales bimetálicos para pilas de hidrógeno y aplicaciones energéticas
En el último párrafo, se aborda el desarrollo de nuevos materiales bimetálicos para su uso en pilas de hidrógeno y otros sistemas de almacenamiento de energía. Se destaca el complejo de litio, magnesio, boro, nitrógeno y hidrógeno como un material prometedor, y se describe cómo la adición de nanocalizadores bimetálicos mejora su rendimiento, permitiendo la de composición a temperaturas más bajas. Se menciona también el uso de nanopartículas de cobalto y cobre en poros de materiales para aumentar la capacidad de almacenamiento de hidrógeno. Finalmente, se alude a una futura discusión sobre competencias de dragster y se invita a los espectadores a suscribirse al canal de YouTube para recibir actualizaciones sobre el programa de investigación en almacenamiento de energía.
Mindmap
Keywords
💡Nanomateriales bimetálicos
💡Almacenamiento de hidrógeno
💡Hidruros metálicos
💡Descomposición
💡Temperatura criogénica
💡Dopaje
💡Electromobiliaria
💡Hidrogenación
💡Catalizadores
💡Ácido clorhídrico
💡Aluminio
Highlights
Se discuten diferentes métodos de almacenamiento de hidrógeno, incluyendo forma gaseosa a alta presión, licuado, compresión y almacenamiento en hidruros metálicos.
Se abordan reacciones químicas para combinar hidrógeno con dióxido de carbono y crear diferentes tipos de combustibles como metano, seleptano y isoptano.
Se destaca el uso de nanotubos de carbón como material ideal para la absorción de hidrógeno por atracción de cargas eléctricas.
Se introducen compuestos bimetálicos como hidruros de litio y aluminio (LiAlH4) y de sodio y aluminio (NaAlH4) para almacenar hidrógeno.
Se menciona que el hidruro de litio y aluminio puede liberar hasta el 89% en peso de hidrógeno.
Se describe la descomposición del hidruro de sodio y aluminio en dos etapas a 212°C y 250°C, liberando 5.43% en peso de hidrógeno.
Se discute la necesidad de altas presiones (60-150 bar) para la reacción de hidrogenación.
Se menciona el uso de dopaje con titanato seco para mejorar la absorción de hidrógeno y disminuir la inversión de energía en el proceso.
Se habla sobre el uso de titanato de zinc en nanotubos de carbón para absorber azufre en combustibles, reduciendo costos y mejorando la calidad del combustible.
Se destaca el uso de catalizadores bimetálicos para mejorar la velocidad de la reacción de hidrógeno en hidruros de sodio y aluminio.
Se menciona que la hidrogenación puede acelerar la descomposición de hidrógeno en hidruros, pero requiere más energía.
Se discuten diferentes formas de obtener hidrógeno, incluyendo la electrólisis de agua y la reformado de hidrocarburos.
Se abordan catalizadores de níquel y rodio soportados en zeolita para mejorar la descomposición de hidracina en hidrógeno.
Se menciona que la hidracina puede ser un载体 para transportar hidrógeno a través de amoniaco, lo que permite distribuir hidrógeno a nivel mundial.
Se discute el uso de ácido clorhídrico para separar nitrógeno y hidrógeno en la descomposición de hidracina, obteniendo hidrógeno puro.
Se habla sobre la reacción de ácido clorhídrico con aluminio reciclado para producir cloruro de aluminio y hidrógeno, con aplicaciones en la industria cosmética y la generación de energía.
Se destaca el uso de nanopartículas de cobalto y cobre en poros de materiales para aumentar la capacidad de almacenamiento y liberación de hidrógeno.
Se menciona el desarrollo de materiales bimetálicos dopados con catalizadores para disminuir la temperatura de descomposición y permitir el almacenamiento y liberación de hidrógeno a temperatura ambiente.
Transcripts
Buenos días tardes o noches a la hora
que estén viendo este vídeo bienvenidos
al programa de investigación en
electromodad y almacenamiento de energía
un programa vinculado entre el Instituto
Politécnico Nacional y México energía
que mueve hoy hablaremos de
nanomateriales bimetálicos para
almacenar hidrógeno
hemos en capítulos anteriores hablado de
almacenamiento de hidrógeno hoy en
específico tenemos una representación
esquemática de los métodos de
almacenamiento de hidrógeno en cuanto a
la ruta física para almacenar hidrógeno
es en cuanto hacerlo de forma gaseosa a
alta presión 350 bar para vehículos
grandes
700 bar para vehículos ligeros pequeños
o podemos licuar
compresión a el hidrógeno tenerlo
líquido y poderlo estarlo transportando
por
es pipas por tren por barco también
podemos tener los líquidos y bajamos la
temperatura se mantiene lo en forma
criogénica
el tenerlo en gas a alta presión saben
que también se puede transportar por
pipas o mandarlo por ductos todo esto ya
lo hemos salvado en capítulos anteriores
así como estamos hablando del
almacenamiento hidrógeno basado en
Materiales en cuanto a sus reacciones
químicas de combinar al hidrógeno con el
dióxido de carbono y unir a ese carbono
con el hidrógeno para ir haciendo
cadenas de los diferentes combustibles
que se requieren en la industria si yo
uno al hidrógeno con un solo carbono
tengo carbono con cuatro hidrógenos es
el metano el famoso gas natural si
sigo el servicio de carbono el carbono
del bióxido de carbono con el hidrógeno
hasta tener siete carbonos y 16
hidrógenos bueno es seleptano lineal la
peor gasolina que hay puedo mejorarlo
hasta llegar al isoptano que es la mejor
gasolina nosotros en inversión en
electromobiliaria y almacenamiento de
energía buscamos hacer la combinación de
hidrógeno con el bióxido de carbono
hasta tener diesel lo que buscaremos de
nuestro combustible sintéticos y fulls
son diesel ahora bien
hemos platicado en capítulos anteriores
de almacenar el hidrógeno en estado
sólido principalmente en hidruros
metálicos también hemos hablado del
fenómeno de absorción principalmente en
donde se lleva a cabo esto es en el
carbono el material con mejores
cualidades para recibir en nanotubos de
Carbón que Escala nanométrica se genera
el fenómeno de el hidrógeno por la
atracción de las cargas eléctricas con
el carbón queda ahí pegado diferente al
fenómeno de absorción en donde queda
completamente
disuelto el hidrógeno dentro de un este
material entonces la torsión es queda
pegado por cargas eléctricas escala
nanométrica absorción se dispersa el
hidrógeno dentro de un material este en
este caso el día de hoy hablaremos de
compuestos o materiales
bimetálicos para
almacenar hidrógeno lo que son hidruros
metálicos
claro no solamente
nosotros podemos obtener hidrógeno de
lo que hemos platicado con anterioridad
que es con la parte de
meter y electricidad al agua y separar
el hidrógeno del oxígeno del agua ahí
tenemos el hidrógeno sino también de
hidrocarburos que
son cadenas largas de carbono con
hidrógeno y de ahí estar separando el
hidrógeno como veremos en esta
presentación hay otras formas de obtener
hidrógeno y
almacenarlo principalmente en esta
presentación hablamos de compuestos
biometálicos que son dos metales Unidos
en una aleación y en este primer ejemplo
es el litio y el aluminio el hidruro de
litio y aluminio
lialh4 e hidruro de sodio y aluminio
naalh4 estos hidros biometálicos se
descomponen al aplicar determinadas
temperaturas según el estudio de la
descomposición de hidruro de litio de
aluminio se descompone en tres etapas a
temperaturas de 154 grados centígrados
197 grados centígrados 580 grados
centígrados para permitir cierto punto
89% en peso de hidrógeno esto es que si
yo tengo
litio aluminio hidrógeno hidruro de
litio de aluminio 100 kilogramos de este
material
implicará que cuando yo obtenga el
hidrógeno de este material de esos 100
kilogramos y otro punto 89 kilogramos
van a ser de hidrógeno ahora bien la
descomposición del hidruro de sodio y
aluminio naalh4 ocurre en dos etapas en
temperaturas de 212 grados centígrados y
250 grados centígrados para dar un
producto que contiene
5.43% en peso de hidrógeno Es decir de
100 kilogramos de compuesto de hidruro
de sodio y aluminio cuando se separa el
hidrógeno serán 5.43 kilogramos de
hidrógeno como ven se obtiene más o se
puede almacenar más hidrógeno en el
hidruro de litio y aluminio
que en el hidruro de sodio aluminio Lo
que sí es que este se requieren más
temperatura hasta la 58282 para
recuperar todo ese aluminio Sin embargo
a temperaturas más bajas ya se empieza a
recuperar el hidrógeno Perdón la
temperatura de 580 grados centígrados se
recupera ya todo el hidrógeno del
hidruro de litio y aluminio pero con
sólo 150 grados sin 154 grados
centígrados comenzamos a recuperar el
hidrógeno del hidruro de litio y
aluminio estas reacciones pueden
acelerarse en ambas direcciones pero la
reacción de hidrogenación requiere altas
presiones de 60 a 150 bar entonces hemos
platicado que para el hidrógeno que es
el elemento más abundante en la planeta
tierra no se encuentra solo hay que
hacer un proceso para separarlo y en ese
proceso requerimos invertir y energía
Bueno e invertimos energía para separar
el hidrógeno y luego para
seleccionarlo ya sea
físicamente o en algún material como fue
la primera diapositiva que presenté se
requiere invertir más energía para
almacenarlo Ah bueno para volverlo a
recuperar hay que emitir otro tanto de
energía como lo es en el hidruro del
quelunio aquí invertir energía para
obtener esta temperatura y recuperar
estas tres temperaturas se recuperará el
hidrógeno para el hidruro de sodio y
aluminio 212 grados centígrados y 250
grados centígrados Ah bueno si Quiero
recuperar más rápido el hidrógeno
o almacenar lo más rápido es decir hacer
que acelerar la reacción en ambas
direcciones pues lo podría hacer
aumentando la presión es decir metiendo
e invirtiendo más energía en estos
procesos para hacer frente en este
entorno de alta presión se utiliza el
dopaje seco titanato en el capítulo
anterior se pone ahí un porcentaje de la
energía que se va perdiendo por
invertirla en el proceso de obtención
del hidrógeno y de almacenamiento de
hidrógeno y ya de usar el hidrógeno
entonces este si yo quiero
disminuir esa inversión de hidrógeno en
todo el proceso o o la cadena de valor
del hidrógeno una forma es utilizando
dopaje en Seco de titanato El titanato
es un compuesto que a escala nanométrica
generan mucho proceso de absorción es
decir el atrae eléctricamente a
a diferentes elementos que como ellos el
hidrógeno otro el azufre en
investigación el almacenamiento de
energía en un momento platicaremos de un
experimento que ya lo tenemos bien
catalogado en el laboratorio y que
queremos llevarlo Industrial que es el
titanato del zinc tenemos un
electroiladora hecha con tesis de
alumnos y
a escala nanométrica con estas
nanomembrana de tetrato de zinc pasamos
combustible con azufre y el azufre queda
absorbido en la nanomembrana de tanato
de zinc Y esto es muy bueno porque
todavía hay mucho combustible que se va
a obtener en los siguientes años de
hidrocarburos y el hidrocarburo pues
tiene azufre y ese azufre se pega cuando
se o se queda dentro de los combustibles
que son separados de el petróleo
entonces actualmente la sufre lo separan
con decido sulfuradoras que son muy
costosas millones de dólares y El
combustible lo tienen que tener arriba
de 700 grados centígrados para hacer la
eliminación del azufre con la
nanomembranadita tanto titanato de zinc
se elimina el azufre a temperatura
ambiente ese en un momento platicaremos
Bueno más bien en otro capítulo
platicaremos de ese
tema Bueno con el titanato aumentó la
cinética de reacción en la hidrogenación
adición de hidrógeno hidruro de sodio y
aluminio es decir más rápido se pegó el
hidrógeno al compuesto bimetálico de
sodio y aluminio
ahora bien en un momento de en un
capítulo preguntaba qué va a ser lo más
conveniente para cuando nosotros vayamos
a compostar nuestros vehículos el
hidrógeno compostar el hidrógeno de
nuestros vehículos es decir ir a cargar
hidrógeno al tanque de hidrógeno de
nuestro vehículo Bueno vamos a ir a una
hidrogenera o una hidrogenadora como por
ahí alguien preguntó que es correcto
gasolinera o gasolinería Las dos son
correctas porque la Real Academia
Española así ya dice que son sinónimos
hidrógenos digo gasolinera que
gasolinería bueno en el caso de ir a
compostar hidrógeno vamos a ir a una
hidrogenera así ya se está utilizando en
Europa son hidrogeneras la parte de
hidrogenadora es separada para hacer
este tipo de procesos es decir Yo puedo
tener una industria de hidrogenadora y
ahí lo que voy a hacer es meter
hidrógeno a alma en algún material y ese
proceso se le llama hidrogenación
entonces la hidrogenación la voy a hacer
en una hidrogeneradora y compostar mi
tanque de hidrógeno voy a una
hidrogenera esa va a ser o es como se
está llevando a cabo la separación de
estas palabras Entonces el dopaje en
exceso de tanato y trazo de aluminio en
grafeno mejora el hidrógeno gravimétrico
contenido cuando se utiliza una gran
cantidad de aluminio aumenta la tasa de
absorción de hidrógeno y el material se
vuelve inestable esto es que yo puedo
estar metiendo hidrógeno a mis
compuestos bimetálicos pero llega un
momento en que se satura Y si le quiero
seguir metiendo más cambiando la
situación de almacenamiento es decir
aumentando más temperatura o presión o u
otros aditivos llega un momento en que
el material se vuelve inestable y
Definitivamente ya no es un material que
nosotros podemos utilizar vemos en
pantalla el gráfico de tiempo de
descomposición de hidracina catalizada
por diferentes composiciones de
catalizador
Esto es así como tenemos
cadenas de hidrocarburos que son
diferentes tipos de petróleos y de ahí
vamos separando si separa un carbón con
cuatro hidrógenos del petróleo bueno es
el metano que es el gas natural si se
paró siete carbonos con sus 16
hidrógenos bueno selectando lineal y
este que es la peorga gasolina este de
la misma forma
existen la hidracina la hidracina son
cadenas largas de nitrógeno e hidrógeno
entonces de la hidracina también yo
puedo obtener el hidrógeno
por medio de catalizadores al trabajar
con catalizadores de níquel y rodio
bimetálico
soportado en cif el cif 8 es zeolita
8 que no es otra cosa más que un
compuesto de zinc
o principalmente en un compuesto de zinc
para almacenamiento de hidrógeno y
mezclado con hidracina en solución
alcalina el sitio hecho es una
estructura organometálica y un compuesto
importante para catálisis heterogénea en
este caso el almacenamiento de hidrógeno
muestra excelente resultados cuando el
níquel rodio es compatible con el ZIP 8
entonces este hidracina
este vemos en pantalla que en el eje x
tengo el tiempo en minutos a la menos
uno implica que es la frecuencia el
inverso del tiempo y la frecuencia y la
frecuencia con la que yo puedo obtener
hidrógeno de hidracina con diferentes
catalizadores
ahora en pantalla tengo el gráfico del
curso de tiempo para la descomposición
del hidracina al hidrógeno en presencia
de nanocatalizadores aquí si en el eje x
tenemos al tiempo completamente en
minutos y en el eje Y tenemos la
hidracina Cómo se puede estar separando
el nitrógeno del hidrógeno con estos
catalizadores Entonces
qué voy a a ver que el Fierro por sí
solo que es el a pues no se para al
hidrógeno el níquel por sí solo que es
el B si separa al hidrógeno y en un
tiempo cercano a los 200 minutos estoy
teniendo casi 1.25 En porcentaje de
hidrógeno que va a pasar si yo hago una
aleación bimetálica de níquel y fierro
bueno se va a duplicar de o con más vaya
de duplicar la obtención de hidrógeno
que si solamente tuviera níquel porque
con Iker solamente es una punto 5 con mi
compuesto bimetálico níquel fierro llegó
a 3% en ese mismo tiempo de 200 minutos
Entonces la nanopartículas de níquel y
platino mejora la capacidad del
hidratación hidratada para la generación
de hidrógeno en condiciones ámbito
ambientales la hidracina se descompone
parcialmente para generar amoniaco en
nitrógeno pero el producto deseado es
hidrógeno que se produce por
descomposición completa Entonces mi
hidracina que son cadenas grandes de
nitrógeno hidrógeno por sí sola a
condiciones normales de temperatura y
presión genera el amoniaco y y amonio y
es una descomposición parcial para tener
una descomposición completa de separar
el nitrógeno de hidrógeno necesito
meterle energía a mí hidracina y en
menos energía voy a meterle en cuanto
use catalizadores y cuando son
catalizadores bimetálicos es un mejor
proceso para obtener hidrógeno de la
hidracina
como ven la hidracina más sencilla de
tener nitrógeno hidrógeno pues es el
amoniaco y es donde el capítulo anterior
les mencionaba que una forma de
transportar al hidrógeno es por medio de
amoniaco uno al hidrógeno con el
nitrógeno por reacción química tengo
amoniaco y ese amoniaco es un compuesto
estable que puedo distribuir por barco
por tren a cualquier parte del mundo
llegando a su destino el amoniaco se
vuelve a separar el del nitrógeno del
hidrógeno por una descomposición
completa de Este amoniaco
vía la la reacción con algún catalizador
Bueno cuando se forma una aleación de
níquel con cualquiera de los metales
como rodio platino iridio o metales
nobles como el fierro y se utiliza como
catalizador entonces la hidración
hidratada se descompone completamente
para dar hidrógeno
se produce amoniaco no deseado durante
la reacción este que a veces pasa al
estar haciendo la descomposición de la
hidracina en nitrógeno hidrógeno a veces
como se lo mencioné ya sea porque no se
tiene las condiciones completas de la
reacción a temperatura y presión o se
tiene nada más condiciones normales de
presión y temperatura y tengo este nada
más una desconción
Imparcial o parcial más bien Y entonces
para separar completamente el nitrógeno
del hidrógeno se utiliza ácido
clorhídrico con el ácido clorhídrico
tengo un gas final que solo contiene
nitrógeno e hidrógeno Entonces ya tengo
mi descomposición completa de nitrógeno
e hidrógeno entonces así yo tenga mi
cadena grande puedo completamente
obtener directamente nitrógeno hidrógeno
o
dependiendo de la reacción tener un
proceso parcial en lo voy a tener amonio
amoniaco perdón pero ese amoniaco
también lo va a poder descomponer con
ácido clorhídrico el ácido clorhídrico
también es muy importante este porque se
combina es decir yo tengo aquí cloro y
nitrógeno puedo tener este la separación
de el hidrógeno de este cloro en
presencia del nitrógeno y entonces no
solamente es el hidrógeno que se obtiene
de la hidrosina que es nitrógeno e
hidrógeno sino también el hidrógeno que
tengo de este del ácido clorhídrico
claro también puedo tener que el
hidrógeno se combina con el nitrógeno
este son diferentes tipos de reacciones
que en su momento estaremos platicando
también aquí en este canal de ieae
investigación en electromueblado de
almacenamiento de energía una reacción
del ácido clorhídrico que nosotros este
hemos hecho
investigación del problema de
almacenamiento de energía
con alumnos tesistas es combinar al
ácido clorhídrico en un reactor con
aluminio obtenido de la lata de aluminio
tiradas en la calle el aluminio se
combina con el cloro y obtengo cloruro
de aluminio y se separa el hidrógeno y
el hidrógeno lo metimos como dopado en
gasolina y así lo metimos a motores de
gasolina este y producimos electricidad
con ese motor de gasolina y qué pasa con
el cloruro de aluminio es un compuesto
que se utiliza bastante en la industria
de los cosméticos para cremas faciales y
México es un importador de cloruro de
aluminio de otros países Entonces qué
buscamos hacer esta reacción de ácido
clorhídrico con aluminio ya de de
reciclado Y obtener cloruro de aluminio
para venderlo y ya que México no tenga
necesidad de importar lo de otros países
para la industria de cosméticos de
México y obtener hidrógeno que es
nuestra principal función Buscar usar el
hidrógeno en como como vector como
vector energético bueno el complejo
bueno sigamos con el segundo compuesto
bimetálico muy utilizado que es litio y
magnesio el complejo del litio magnesio
Boro nitrógeno hidrógeno es un
importante material biometálico
competitivo para el almacenamiento de
hidrógeno el litio magnesio Boro
nitrógeno hidrógeno se desdopado
térmicamente se descompone paso a paso
que elevara hidrógeno a tres diferentes
temperaturas que son 150 grados
centígrados 200 grados centígrados y 300
grados centígrados respectivamente Pero
estas temperaturas son muy altas y por
lo tanto el requisito es hacer que baje
la temperatura de descomposición de
litio Magnesio Boro nitrógeno hidrógeno
sin embargo después del dopaje de
aditivo nanocalizadores como níquel
hierro fierro cobalto magnesio cobre las
descomposiciones del complejo litio
magnesio bueno nitrógeno hidrógeno
ocurren a una temperatura más baja
principalmente con compuestos
bimetálicos como nanocalizadores hacen
que baje de 150 grados centígrados
entonces si yo tengo almacenado al
hidrógeno en litio y magnesio claro con
Boro nitrógeno hidrógeno casi es el
material este Pero además dopado con una
Nano catalizadores de bimetálicos de
fierro
litio níquel o fue a fierro a níquel
Perdón este va a ser que ya se separa el
hidrógeno de este compuesto a más baja
temperatura de 150 grados se está
llegando ya casi 50 grados centígrados
la temperatura ambiente que esa es lo
ideal tener
compuestos materiales que se usen como
pilas para la electromovilidad
que mi vehículo tenga una pila de
hidrógeno que el cual pueda estar
entregando el hidrógeno a temperatura
ambiente
o como lo he mencionado tener baterías
Para nuestras computadoras para nuestra
celulares de hidrógeno y que la
temperatura ambiente están regresando
este hidrógeno es para para
usarlos en estos este sistemas
computadora el celulares etcétera Bueno
el último compuesto bimetálico es el
cobalto de cobre alguna nanopartículas
biometálicas no nobles se agregan en los
poros de materiales de almacenamiento
hidrógeno para aumentar la capacidad de
hidrogenación cuando la nanopartículas
finas de cobalto de cobre están
encerradas en poros complejos mediante
el método de doble disolvente de CM que
después de dopaje proporcionan una mejor
capacidad de almacenamiento de hidrógeno
y
deshidrogenación que el verano de
amoniaco convencional Entonces tenemos
aquí en la figura como el cobalto de
cobre cuando se tiene cierto dopaje
ciertos catalizadores
se puede recuperar más rápido el
hidrógeno
la pantalla vemos que en el eje x
tenemos la frecuencia de Recuperar el
hidrógeno minutos a la -1 y la evolución
de atención de hidrógeno en el eje Y en
donde la curva negra es la que se
obtiene una frecuencia más rápido el
hidrógeno que es el cobalto de cobre con
el compuesto 1.101 pues hasta aquí el
vídeo de hoy la siguiente semana
estaremos platicando de la competencia
de dragster haremos una prueba de cómo
será esa competencia para que
la competidores vean Cómo van a ser ya
en
la competencia Próximamente
las reglas del juego en vivo bueno
servidor Leandro Vito Barrera profesor
de listo Politécnico Nacional
director de México energía que mueve y
estamos haciendo este programa de
investigación del programa de
almacenamiento de energía favor de
escribirse al canal de YouTube y nos
vemos la siguiente semana adiós
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