TEM. 1 CAP. 14 Materiales bimetálicos para almacenar hidrógeno

Summary

El 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

00:00

🔬 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.

05:01

🌡️ 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.

10:02

🚗 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.

15:04

⚙️ 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.

20:06

🔋 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.

Keywords

💡Nanomateriales bimetálicos

Los nanomateriales bimetálicos son materiales compuestos por dos tipos de metales que se utilizan en la investigación para almacenar hidrógeno de manera eficiente. En el video, se discute cómo estos materiales pueden ser útiles para el almacenamiento de energía, especialmente en relación con el hidrógeno, un elemento clave en la energía limpia y la movilidad sostenible.

💡Almacenamiento de hidrógeno

El almacenamiento de hidrógeno es un proceso tecnológico que permite guardar hidrógeno en diferentes formas, como gas a alta presión, líquido a baja temperatura o en materiales sólidos. Es fundamental para la utilización del hidrógeno como fuente de energía, especialmente en vehículos y sistemas de energía. En el video, se exploran diferentes métodos y materiales para lograr un almacenamiento eficiente y seguro.

💡Hidruros metálicos

Los hidruros metálicos son compuestos químicos que contienen hidrógeno junto con metales. Se mencionan en el video como un medio para almacenar hidrógeno en forma sólida, destacando su capacidad para liberar grandes cantidades de hidrógeno a través de procesos de descomposición controlados.

💡Descomposición

La descomposición es una reacción química en la que un compuesto se divide en dos o más productos más simples. En el contexto del video, la descomposición se refiere a cómo los hidruros metálicos se rompen para liberar hidrógeno, un proceso clave para su uso en tecnologías de almacenamiento de energía.

💡Temperatura criogénica

La temperatura criogénica se refiere a niveles muy bajos de temperatura, típicamente asociados con el estado líquido del hidrógeno. En el video, se menciona como un método para almacenar hidrógeno en forma líquida, lo que requiere mantener el hidrógeno a bajas temperaturas para evitar su evaporación.

💡Dopaje

El dopaje es el proceso de añadir un elemento a una sustancia para cambiar sus propiedades. En el video, se discute cómo el dopaje de titanato en nanoescalas puede mejorar la absorción de hidrógeno y acelerar las reacciones de hidrógenoación, lo que es crucial para la eficiencia en la producción y almacenamiento de hidrógeno.

💡Electromobiliaria

La electromobiliaria se refiere a la tecnología y los sistemas relacionados con vehículos eléctricos. En el video, se aborda cómo el almacenamiento de hidrógeno es esencial para el desarrollo de la electromobiliaria, ya que el hidrógeno puede ser utilizado como una fuente de energía limpia para estos vehículos.

💡Hidrogenación

La hidrogenación es una reacción química en la que un compuesto adquiere hidrógeno. En el contexto del video, la hidrogenación es un proceso que involucra la unión de hidrógeno con otros elementos, como el bióxido de carbono, para crear diferentes tipos de combustibles, lo que es esencial para la producción de energía limpia.

💡Catalizadores

Los catalizadores son sustancias que aceleran una reacción química sin ser consumidas en el proceso. En el video, se destaca el uso de catalizadores bimetálicos para mejorar la eficiencia de la descomposición de hidracinas y la obtención de hidrógeno, lo que es crucial para el almacenamiento y la producción de energía a partir del hidrógeno.

💡Ácido clorhídrico

El ácido clorhídrico es un compuesto ácido que se utiliza en el proceso de separación de hidrógeno y otros elementos, como se describe en el video. Se menciona cómo el ácido clorhídrico puede interactuar con la hidracina y otros compuestos para facilitar la obtención de hidrógeno, un paso importante en la producción de energía limpia.

💡Aluminio

El aluminio es un metal ligero y abundante que se utiliza en una variedad de aplicaciones, incluida la producción de cloruro de aluminio, un compuesto importante para la industria de cosméticos. En el video, se discute cómo el aluminio reciclado puede ser utilizado en reacciones con ácido clorhídrico para producir cloruro de aluminio y hidrógeno, contribuyendo a la sostenibilidad y la economía local.

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