Nanotubos de carbono con calcio retienen hidrógeno ⚡ экспресс
Almacenar hidrógeno es difícil debido al tamaño ultrapequeño de sus moléculas: casi no interactúan con los materiales en las condiciones necesarias. Anteriormente se depositaban esperanzas en el grafeno con calcio, pero el sistema es inestable y los cálculos son inexactos. Con el método de difusión Monte Carlo (DMC, el “patrón oro” de las simulaciones cuánticas) se estudiaron dos formas de anclar el calcio: sobre grafeno dopado con boro y dentro de nanotubos de carbono. Se encontró que el hidrógeno se retiene con una energía adecuada para el almacenamiento, especialmente en el segundo caso, donde el calcio actúa como un ancla. Estos cálculos proporcionan una base fiable para el diseño de acumuladores de hidrógeno.
El hidrógeno es un combustible ideal: al usarlo solo produce agua, y no dióxido de carbono. El problema es que el hidrógeno es el gas más ligero, y sus moléculas se filtran de cualquier recipiente. Actualmente, el hidrógeno en los automóviles se almacena en tanques pesados a alta presión, lo que anula las ventajas de peso.
Los investigadores evitaron el problema sin usar alta presión. Tomaron nanotubos de carbono — cilindros huecos de un átomo de grosor, como una malla enrollada — y colocaron átomos de calcio en su interior. El calcio, el mismo metal del que están hechos nuestros huesos, resultó ser un 'velcro' ideal: el hidrógeno se pega a él lo suficiente para no escaparse, pero se desprende fácilmente cuando se necesita.
Este principio proporciona pautas precisas para los materiales. Si los ingenieros logran producir estas nanoestructuras, los automóviles de hidrógeno serán realmente ligeros y de largo alcance.
🎯 El hidrógeno es el elemento más abundante del universo, pero en la Tierra casi no se encuentra en estado puro; hay que extraerlo del agua o de hidrocarburos.