Energía obtenida a base de ácido fórmico a temperatura ambiente

El suministro de una energía ambiental para las sociedades modernas es uno de los retos de la actualidad. Los ingenieros alemanes Björn Loges, Albert Boddien, Henrik Junge y Matthias Beller, del Instituto Leibniz para Catalización de Rostock, lograron, por primera vez en el mundo, producir hidrógeno en base a ácido fórmico, sin que se necesiten altas temperaturas para el proceso de transformación, como en los otros sistemas que también generan hidrógeno.

Según la revista Química Aplicada (Angewandte Chemie) el hidrógeno generado por dichos científicos a temperatura ambiente puede ser empleado, directamente, en las celdas de combustible. Una celda de combustible puesta en marcha con hidrógeno es la fuente de energía más limpia que existe, porque sólo emite una especie de gas: vapor de agua.

¿Cómo almacenar hidrógeno en grandes cantidades?

Pero hay una dificultad aún no salvada: hasta ahora ha sido imposible transportar y almacenar el hidrógeno de una forma práctica. Ello se debe a la sencilla razón de que el hidrógeno es un gas que no puede ser manejado como la gasolina.

Los actuales sistemas de almacenamiento de hidrógeno son demasiado grandes y pesados. Por eso es que resulta más efectivo realizar un acoplamiento con un generador que provea la celda de combustible, directa y exactamente con hidrógeno, cuando ésta lo necesite. Aparte del metano y el metanol, las otras fuentes de energía que más se perfilan para dicha tecnología son los materiales renovables como la biomasa y sus derivados de la fermentación, como el bioetanol.

Altas temperaturas y desgaste energético: las grandes desventajas de la biomasa

Pero una de las más mayores desventajas de la producción de energía basada en el procesamiento de biomasa son las altísimas temperaturas que, a menudo, superan los 200° C, consumiendo así buena parte de la misma energía generada.

Ante tal obstáculo, los investigadores de Rostock desarrollaron una solución practicable: la producción de hidrógeno en base a ácido fórmico (HCO2H). Con la presencia de un amino, como el dimetilhexilamino, y con la ayuda de un catalizador adecuado, como el complejo de rutenio-fosfín [RuCl2(PPh3)2] - que se obtiene libremente en el mercado - el ácido fórmico es tratado bajo temperatura ambiente, proceso durante el cual sucede la “trasformación” a hidrógeno y dióxido de carbono.

Ciclo de producción libre de gases tóxicos

Un sencillo filtro de carbón activo es suficiente para acondicionar (léase limpiar) el hidrógeno y poderlo utilizar en celdas de combustible. Con la ayuda del ácido fórmico como “almacenador de agua” se pueden aprovechar las ventajas de la tecnología de “celdas combustible hidrógeno/oxígeno” que pueden ser unidas con combustibles líquidos.

El ácido fórmico no es venenoso y es fácilmente almacenable. Debido a que dicho ácido (el mismo producido por cierta clase de hormigas) es el resultado de la catalización de dióxido de carbono y biomasa, el proceso circular de procesamiento de hidrógeno a ácido fórmico y ácido fórmico a hidrógeno es, en principio, libre de dióxido de carbono (CO2).

Para aparatos portátiles…

Así que la pregunta es si en un futuro se podrá utilizar ácido fórmico a cambio de gasolina. Los mismos científicos no lo descartan, pero advierten que, por ahora, será sólo posible implementar la nueva tecnología en campos en los que no se necesiten grandes cantidades de hidrógeno, “ como en celdas combustibles en aparatos portátiles”, dice Matthias Beller. De todas formas, el trabajo de los científicos de Rostock abre nuevas perspectivas a la muy urgida necesidad global de encontrar nuevas y limpias fuentes de producción energética.