Científicos de la RUDN han obtenido combustible de hidrógeno utilizando una "esponja" de hierro

Uno de los enfoques de energía alternativa más comunes es el uso de combustible de hidrógeno. Es el elemento más común en la Tierra y cuando se quema da tres veces más calor que la gasolina. Además, el producto de la combustión del hidrógeno es agua ordinaria. El hidrógeno se puede obtener, por ejemplo, a partir de gas natural — metano. Para hacer esto, el metano se calienta a temperaturas superiores a 1000 ℃. Este proceso se llama pirólisis. La eficiencia de la pirólisis depende de cómo se produce exactamente el calentamiento. Los científicos de la RUDN han propuesto un método que permite lograr una eficiencia del 85%. Para esto, se usa una «esponja» de hierro.

«A diferencia de los combustibles de hidrocarburos, la combustión de hidrógeno no libera dióxido de carbono al medio ambiente. Por lo tanto, el uso de hidrógeno en lugar de combustibles tradicionales es de gran interés en relación con la demanda global para el desarrollo de energías bajas en carbono. A pesar de una ecuación de reacción relativamente simple, el proceso de pirólisis de metano aún no está lo suficientemente avanzado tecnológicamente en la actualidad», Mikhail Vlaskin, Ph.D.

La tecnología de pirólisis propuesta se basa en hierro esponja. Es un producto poroso que se obtiene del mineral de hierro. Se colocó hierro esponja en un tubo reactor de 8 cm de largo, se suministró metano a diferentes velocidades (de 50 a 200 mililitros por minuto). Un quemador de propano calentó el reactor de 700 a 1100 grados.

El rendimiento de hidrógeno dependía de la temperatura y la tasa de alimentación de metano. A temperaturas de 700-800 ℃ , la eficiencia no superó el 20%. Pero a 1100 ℃ alcanzó el 85%. El hierro esponjoso juega el papel de catalizador en el proceso. Sin él, un proceso similar es prácticamente inútil: la eficiencia es un 81% menor. Tal catalizador tiene una serie de ventajas. En primer lugar, es un material barato. En segundo lugar, conserva sus propiedades a altas temperaturas. Por último, es respetuoso con el medio ambiente.

«La novedad de nuestro estudio radica en el uso de esponja de hierro como catalizador para la pirólisis de metano. En la siguiente etapa, es necesario determinar si este catalizador puede mantener la reactividad durante un período prolongado», Mikhail Vlaskin , Ph.D.

Los resultados se publican en la revista Results en ingeniería.