Tendencias Científicas
Del maíz al depósito. Foto: Nicolle Rager Fuller, NSF
Ingenieros de la Universidad Missouri-Columbia (UMC y del Midwest Research Institute (MRI, ambos en Estados Unidos, están probando actualmente una innovadora tecnología de producción y uso de un combustible alternativo en una camioneta de reparto perteneciente a la Kansas City Office of Environmental Quality (la oficina de calidad medioambiental de Kansas City).
Esta tecnología, publica la Universidad de Missouri-Columbia en un comunicado, podría aumentar de manera revolucionaria la capacidad del gas natural para suministrar energía a los vehículos.
En la actualidad, los vehículos alimentados con gas natural están equipados con voluminosos depóritos de alta presión que ocupan todo el espacio de carga, por ejemplo el maletero de un coche.
La nueva tecnología, en cambio, permite almacenar el gas natural en un pequeño depósito a baja presión, al que puede darse una forma rectangular y que se ajustaría bajo el suelo del coche.
Tanques apropiados
El descubrimiento, que supone un paso significativo para el desarrollo de automóviles ecológicos alimentados con metano (abundante combustible cuya combustión es más limpia que la de la gasolina y que se obtiene a partir de la descomposición de materia orgánica), ha sido posible gracias a un sistema de espacio de almacenaje formado por poros de geometría fractal, es decir, por poros que repiten patrones similares a diferentes niveles, según se explica en este esquema.
El equipo de ingenieros, liderados por el profesor de física de la UMC, Peter Pfeifer, ha descubierto así la forma de convertir mediante calor los corazones de las mazorcas, un producto de desecho, en briquetas o conglomerados de carbono que contienen estos espacios fractales, y utilizarlas para almacenar gas natural en un depósito de gas natural a baja presión.
Esta tecnología podría hacer que el gas natural se convirtiera en una atractiva alternativa de combustible para vehículos pequeños, aseguran los ingenieros, puesto que el depósito podría ser similar a cualquier depósito de gasolina. Por otro lado, el gas natural es un combustible significativamente más barato que la gasolina o el diesel, y mucho más limpio.
Hasta ahora, los sistemas de almacenaje utilizaban gas natural a alta presión, comprimido a una presión de más de 1.600 kilogramos por cada 6,5 centímetros cuadrados, y podían ocupar el maletero entero de un coche.
Estas novedosas briquetas de carbono, sin embargo, contienen redes de poros y canales que pueden albergar el metano sin el coste de la compresión extrema, almacenando el combustible a una presión de tan sólo 226 kilogramos por cada 6,5 centímetros cuadrados, que es la misma presión que hay en las tuberías de gas natural.
Este nivel de presión es esencial para poder reducir el depósito y darle la forma deseada, permitiendo que tenga una estructura rectangular y de paredes finas, y que sea ajustable a la parte inferior de los vehículos.
También para el hidrógeno
Las briquetas de carbono se producen a partir de los sobrantes de las mazorcas, después de que los granos de maíz hayan sido cosechados. Sólo en el Estado norteamericano de Missouri hay tanta cantidad anual de este sobrante o materia prima, que un total de más de 10 millones de coches podrían alimentarse con este sistema cada año.
Y es que estas briquetas de carbono pueden almacenar una cantidad de gas natural hasta 180 veces su propio volumen, o 118 gramos de metano por litro de carbono a la presión antes mencionada. Superan así un logro anterior de almacenaje en carbono, con el que se consiguió almacenar 142 veces el volumen a dicha presión.
La camioneta de reparto que está sirviendo para probar el sistema forma parte de una flota de más de 200 vehículos de gas natural operativas actualmente en Kansas City y desde octubre ha sido analizada por los investigadores tanto en lo referente al kilometraje como a la capacidad de estabilidad de las briquetas.
Además de los esfuerzos para comercializar la tecnología, los ingenieros se centran ahora en el desarrollo de una próxima generación de briquetas capaces de almacenar aún más cantidad de gas natural y cuya producción tenga un coste más bajo.
Pfeifer señala que las nuevas briquetas podrían incluso usarse para almacenar hidrógeno, otro elemento que prevendría el cambio climático si se aplican tecnologías eficientes para la producción, a partir de él, de energía limpia para muchos usuarios.
El proyecto ha sido subvencionado por la National Science Foundation, que también ha difundido un comunicado, y por los departamentos de Energía y Educación del Gobierno estadounidense, con un presupuesto total de más de 100 mil dólares (casi 800 mil euros).
Esta tecnología, publica la Universidad de Missouri-Columbia en un comunicado, podría aumentar de manera revolucionaria la capacidad del gas natural para suministrar energía a los vehículos.
En la actualidad, los vehículos alimentados con gas natural están equipados con voluminosos depóritos de alta presión que ocupan todo el espacio de carga, por ejemplo el maletero de un coche.
La nueva tecnología, en cambio, permite almacenar el gas natural en un pequeño depósito a baja presión, al que puede darse una forma rectangular y que se ajustaría bajo el suelo del coche.
Tanques apropiados
El descubrimiento, que supone un paso significativo para el desarrollo de automóviles ecológicos alimentados con metano (abundante combustible cuya combustión es más limpia que la de la gasolina y que se obtiene a partir de la descomposición de materia orgánica), ha sido posible gracias a un sistema de espacio de almacenaje formado por poros de geometría fractal, es decir, por poros que repiten patrones similares a diferentes niveles, según se explica en este esquema.
El equipo de ingenieros, liderados por el profesor de física de la UMC, Peter Pfeifer, ha descubierto así la forma de convertir mediante calor los corazones de las mazorcas, un producto de desecho, en briquetas o conglomerados de carbono que contienen estos espacios fractales, y utilizarlas para almacenar gas natural en un depósito de gas natural a baja presión.
Esta tecnología podría hacer que el gas natural se convirtiera en una atractiva alternativa de combustible para vehículos pequeños, aseguran los ingenieros, puesto que el depósito podría ser similar a cualquier depósito de gasolina. Por otro lado, el gas natural es un combustible significativamente más barato que la gasolina o el diesel, y mucho más limpio.
Hasta ahora, los sistemas de almacenaje utilizaban gas natural a alta presión, comprimido a una presión de más de 1.600 kilogramos por cada 6,5 centímetros cuadrados, y podían ocupar el maletero entero de un coche.
Estas novedosas briquetas de carbono, sin embargo, contienen redes de poros y canales que pueden albergar el metano sin el coste de la compresión extrema, almacenando el combustible a una presión de tan sólo 226 kilogramos por cada 6,5 centímetros cuadrados, que es la misma presión que hay en las tuberías de gas natural.
Este nivel de presión es esencial para poder reducir el depósito y darle la forma deseada, permitiendo que tenga una estructura rectangular y de paredes finas, y que sea ajustable a la parte inferior de los vehículos.
También para el hidrógeno
Las briquetas de carbono se producen a partir de los sobrantes de las mazorcas, después de que los granos de maíz hayan sido cosechados. Sólo en el Estado norteamericano de Missouri hay tanta cantidad anual de este sobrante o materia prima, que un total de más de 10 millones de coches podrían alimentarse con este sistema cada año.
Y es que estas briquetas de carbono pueden almacenar una cantidad de gas natural hasta 180 veces su propio volumen, o 118 gramos de metano por litro de carbono a la presión antes mencionada. Superan así un logro anterior de almacenaje en carbono, con el que se consiguió almacenar 142 veces el volumen a dicha presión.
La camioneta de reparto que está sirviendo para probar el sistema forma parte de una flota de más de 200 vehículos de gas natural operativas actualmente en Kansas City y desde octubre ha sido analizada por los investigadores tanto en lo referente al kilometraje como a la capacidad de estabilidad de las briquetas.
Además de los esfuerzos para comercializar la tecnología, los ingenieros se centran ahora en el desarrollo de una próxima generación de briquetas capaces de almacenar aún más cantidad de gas natural y cuya producción tenga un coste más bajo.
Pfeifer señala que las nuevas briquetas podrían incluso usarse para almacenar hidrógeno, otro elemento que prevendría el cambio climático si se aplican tecnologías eficientes para la producción, a partir de él, de energía limpia para muchos usuarios.
El proyecto ha sido subvencionado por la National Science Foundation, que también ha difundido un comunicado, y por los departamentos de Energía y Educación del Gobierno estadounidense, con un presupuesto total de más de 100 mil dólares (casi 800 mil euros).
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Nuevo avance permitirá convertir el agua en combustible
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