Nuevo método de purificación del hidrógeno

es el elemento más simple que conocemos. Su átomo contiene un solo protón. También es más ligero que el aire y no existe solo en este planeta. Siempre se encuentra en combinación con otros elementos. La gente ve el hidrógeno como un combustible alternativo, pero tiene sus propios inconvenientes. Uno de los mayores obstáculos en el combustible de hidrógeno es su purificación. Puede actuar como combustible para las pilas de combustible, pero los métodos actuales de purificación no son tan eficientes y eficaces.

>Pero un El químico Mercouri G. Kanatzidis de la Universidad del Noroeste , junto con el investigador asociado postdoctoral Gerasimos S. Armatas, ha encontrado una solución. Han desarrollado nuevos materiales porosos con forma de panal. Y creemos que sólo los poetas tienen imaginación! Esta estructura porosa en forma de panal es muy efectiva para separar el hidrógeno de las mezclas de gases. El dióxido de carbono y el metano transportan una cantidad sustancial de gas hidrógeno. Y esta estructura porosa en forma de panal muestra la mejor selectividad para separar el hidrógeno de estos dos gases. Los materiales utilizados en la construcción de la estructura de purificación de hidrógeno son una nueva familia de chalcogenuros ricos en germanio. «Estamos aprovechando lo que llamamos átomos’blandos’, que forman las paredes de la membrana», dijo Kanatzidis. «A estos átomos de paredes blandas les gusta interactuar con otras moléculas blandas que pasan, ralentizándolas a medida que pasan a través de la membrana. El hidrógeno, el elemento más pequeño, es una molécula «dura». Se desliza mientras que las moléculas más suaves, como el dióxido de carbono y el metano, tardan más tiempo».

¿Por qué este método de separación puede ser mejor que los métodos actuales? Hasta ahora los científicos dependen del tamaño de las moléculas de gas mientras separan el hidrógeno del dióxido de carbono o del metano. Primero se obtiene hidrógeno en combinación con dióxido de carbono y metano. Este método implica más pasos y es difícil de ejecutar. Kanatzidis y Armatas tienen una idea mejor. No dependen del tamaño de las moléculas de gas para la separación del hidrógeno. Necesitan ayuda de la polarización. Aquí es crucial la interacción de las moléculas de gas con la superficie de la estructura en forma de panal. Kanatzidis y Armatas probaron su membrana en una compleja mezcla de cuatro gases. Habían elegido cuatro gases para su experimento. Eran hidrógeno, monóxido de carbono, metano y dióxido de carbono. Como la molécula más pequeña y dura, el hidrógeno mostró menos afinidad con la membrana, y el dióxido de carbono, como la molécula más suave de las cuatro, interactuó más.

Kanatzidis, Charles E. y Emma H. Morrison, Profesora de Química en la Escuela Superior de Artes y Ciencias de Weinberg, y autora principal del trabajo, hablan, «Un proceso más selectivo significa menos ciclos para producir hidrógeno puro, aumentando la eficiencia». Y añade: «Nuestros materiales podrían utilizarse muy eficazmente como membranas para la separación de gases. Hemos demostrado su rendimiento superior». Elementos pesados como el germanio, el plomo y el telurio hacen que la selección de la separación de hidrógeno del dióxido de carbono sea cuatro veces más efectiva.

Según Kanatzidis, otra ventaja del proceso es el «rango de temperatura conveniente», que varía de cero grados centígrados a temperatura ambiente.

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