Aleaciones nanogalvánicas a base de aluminio
Las aleaciones nanogalvánicas a base de aluminio se refieren a una clase de polvos metálicos nanoestructurados que producen oxígeno e hidrógeno de manera espontánea y rápida al entrar en contacto con agua o cualquier líquido que contenga agua. Este método de generación de hidrógeno es notable en el campo de la investigación energética debido a su capacidad de acción rápida para crear hidrógeno de manera eficiente a temperatura ambiente sin necesidad de productos químicos, catalizadores o energía suministrada externamente . [1] [2]
Cuando el aluminio entra en contacto con el agua, se produce gas hidrógeno como resultado de la hidrólisis . Sin embargo, al mismo tiempo, el agua oxida el aluminio y hace que se forme rápidamente una fina capa protectora de óxido de aluminio en la superficie del metal, evitando una mayor hidrólisis. [3] Para que el aluminio produjera continuamente gas hidrógeno, los científicos tuvieron que eliminar a la fuerza o al menos fracturar la capa de óxido de aluminio, normalmente disolviéndola en agua con la ayuda de compuestos peligrosos como el ácido clorhídrico, el hidróxido de sodio o elementos costosos . como galio / indio. Otros métodos aplican energía externa en forma de corriente eléctrica o vapor sobrecalentado para forzar lentamente la reacción a temperaturas elevadas. [2] [3] La aleación nanogalvánica a base de aluminio, un material particulado inventado por el Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU. (ARL) , es capaz de generar hidrógeno por hidrólisis a temperatura ambiente con cualquier líquido que contenga agua (por ejemplo, agua extraída naturalmente, café, bebidas energéticas, orina, etc.) sin depender de otros productos químicos, catalizadores o energía suministrada externamente. [2] El par galvánico nanoestructurado, con aluminio como ánodo y otro elemento (pe estaño, bismuto, etc.) como cátodo, perturba rápidamente la formación de la capa de óxido nativo y, por lo tanto, expone continuamente las superficies de aluminio fresco a la hidrólisis. [4] [5] [6]
Las aleaciones nanogalvánicas a base de aluminio fueron descubiertas inicialmente por investigadores de la Rama de Metales de la Dirección de Investigación de Armas y Materiales (WMRD) de ARL mientras probaban una nueva aleación de aluminio nanoestructurada destinada a aplicaciones de materiales estructurales. Durante el pulido metalográfico para experimentos de microdureza , notaron que el aluminio desaparecía al entrar en contacto con el agua y pronto se dieron cuenta de que estaba creando gas hidrógeno en el proceso. [2] [4] [6] El equipo de investigación decidió reutilizar el polvo de aleación para aplicaciones energéticas. Se presentó una patente para la invención en junio de 2018 con el fin de licenciar el polvo de aluminio para la industria. [7]En 2019, la compañía de combustible de hidrógeno H2 Power, LLC fue la primera en recibir una licencia exclusiva para usar las aleaciones nanogalvánicas a base de aluminio para investigar aplicaciones de generación de energía automotriz y de transporte para automóviles, camiones, motocicletas y otros vehículos. [8] A partir de 2019, los investigadores de ARL están buscando formas de mejorar el proceso de producción y fabricación de las aleaciones nanogalvánicas a base de aluminio. [4] [9]
