La nanotecnología podría promover la economía del hidrógeno

(NC&T) Cuando se menciona la palabra "nanotecnología", la gente piensa en exóticas micromáquinas o en innovadores chips de ordenador. Pero las aplicaciones abarcan todos los campos, y, ahora un nuevo uso está siendo probado por un grupo de expertos de la Universidad Estatal de New Jersey (Rutgers).

En un estudio presentado en la Sociedad Americana de Química, los investigadores describen cómo elaboran una superficie de textura fina de metal iridio que se puede usar para extraer hidrógeno del amoníaco, y luego capturarlo y alimentar con él una célula de combustible. La superficie única del metal consta de millones de pirámides con facetas muy diminutas, de cinco nanómetros de sección, en las que las moléculas de amoníaco pueden anidar como piezas de un rompecabezas. Esto acomoda a las moléculas para que transcurra su descomposición de manera completa y eficaz.

"Las superficies nanoestructuradas que examinamos son catalizadores ejemplares", declara Ted Madey, profesor de ciencia de superficies en el departamento de física de la citada universidad. También tienen el potencial de catalizar reacciones químicas para las industrias química y farmacéutica.

Un obstáculo importante para establecer la "economía del hidrógeno" es la seguridad y bajo coste del almacenamiento y transporte del combustible de hidrógeno. El proceso recién descubierto podría contribuir a la solución definitiva de este problema. Manipular hidrógeno en su forma nativa, como gas ligero muy inflamable, plantea desafíos peligrosos a la ingeniería, y requeriría construir una nueva infraestructura de distribución de combustible a partir de cero.

Usando procesos establecidos para unir el hidrógeno con nitrógeno atmosférico en moléculas de amoníaco (que es simplemente un átomo de nitrógeno unido a tres átomos de hidrógeno), se puede manejar el líquido resultante tal como hoy se maneja la gasolina. Entonces, empleando nanocatalizadores basados en el que se desarrolla en Rutgers, se puede extraer hidrógeno puro bajo el capó del vehículo según requiera la célula de combustible, y el inocuo nitrógeno restante es liberado de nuevo a la atmósfera.

Al desarrollar catalizadores industriales, los científicos e ingenieros se han concentrado tradicionalmente en cómo de rápido podrían realizar una reacción química. En tales situaciones, sin embargo, los catalizadores a menudo controlan más de una reacción, produciendo sustancias no deseadas que tienen que ser separadas. También, los catalizadores tradicionales a veces pierden fuerza en el proceso de la reacción. Estos problemas podrían ser minimizados preparando a la medida superficies de metal nanoestructuradas para servir de soporte a catalizadores industriales, logrando así procesos de catálisis más robustos y selectivos.ARTURO LUGO