Os cientistas descobriram um novo material que pode ser a chave para desbloquear o potencial dos veículos movidos a hidrogênio.

Enquanto o mundo olha para um afastamento gradual dos carros e caminhões movidos a combustíveis fósseis, tecnologias alternativas mais verdes estão sendo exploradas, tais como veículos elétricos movidos a bateria.

Outra tecnologia 'verde' com grande potencial é a energia do hidrogênio. Contudo, um grande obstáculo tem sido o tamanho, complexidade, e despesas com os sistemas de combustível - até agora.

Uma equipe internacional de pesquisadores, liderado pelo Professor David Antonelli da Lancaster University, descobriu um novo material feito de hidreto de manganês que oferece uma solução. O novo material seria usado para fazer peneiras moleculares dentro de tanques de combustível - que armazenam o hidrogênio e funcionam ao lado das células de combustível em um 'sistema' movido a hidrogênio.

O material, chamado KMH-1 (Kubas Manganês Hydride-1), permitiria o projeto de tanques que são muito menores, mais barato, mais conveniente e com maior densidade energética do que as tecnologias existentes de combustível de hidrogênio, e superam significativamente os veículos movidos a bateria.

Professor Antonelli, Cátedra de Físico-Química na Lancaster University e pesquisadora nesta área há mais de 15 anos, disse:"O custo de fabricação de nosso material é tão baixo, e a densidade de energia que pode armazenar é muito maior do que uma bateria de íon de lítio, que poderíamos ver sistemas de células de combustível de hidrogênio que custam cinco vezes menos do que baterias de íon de lítio, além de fornecer um alcance muito maior - permitindo viagens de até cerca de quatro ou cinco vezes mais longas entre abastecimentos. "

O material tira proveito de um processo químico denominado ligação de Kubas. Este processo permite o armazenamento de hidrogênio ao distanciar os átomos de hidrogênio dentro de uma molécula de H2 e funciona em temperatura ambiente. Isso elimina a necessidade de dividir, e ligar, as ligações entre os átomos, processos que requerem altas energias e temperaturas extremas e precisam de equipamentos complexos para serem entregues.

O material KMH-1 também absorve e armazena qualquer excesso de energia, portanto, o calor externo e o resfriamento não são necessários. Isso é crucial porque significa que o equipamento de refrigeração e aquecimento não precisa ser usado em veículos, resultando em sistemas com potencial para serem muito mais eficientes do que os projetos existentes.

A peneira funciona absorvendo hidrogênio sob cerca de 120 atmosferas de pressão, que é menos do que um tanque de mergulho típico. Em seguida, ele libera hidrogênio do tanque para a célula de combustível quando a pressão é liberada.

Os experimentos dos pesquisadores mostram que o material pode permitir o armazenamento de quatro vezes mais hidrogênio no mesmo volume do que as tecnologias existentes de hidrogênio combustível. Isso é ótimo para fabricantes de veículos, pois fornece flexibilidade para projetar veículos com maior alcance de até quatro vezes, ou permitindo-lhes reduzir o tamanho dos tanques em até quatro vezes.

Embora veículos, incluindo carros e veículos pesados ​​de mercadorias, são a aplicação mais óbvia, os pesquisadores acreditam que existem muitas outras aplicações para o KMH-1.

"Este material também pode ser usado em dispositivos portáteis, como drones ou em carregadores de celular, para que as pessoas possam ir em viagens de uma semana para acampar sem ter que recarregar seus dispositivos, "disse o professor Antonelli." A vantagem real que isso traz é em situações em que você prevê ficar fora da grade por longos períodos de tempo, como viagens de caminhão de longo curso, drones, e robótica. Também pode ser usado para administrar uma casa ou uma vizinhança remota com uma célula de combustível. "

A tecnologia foi licenciada pela University of South Wales para uma empresa spin-out de propriedade do Professor Antonelli, chamado Kubagen.

A pesquisa, que é detalhado no artigo 'Uma peneira molecular de hidreto de manganês para hidrogênio prático' está sendo publicado na capa e na versão impressa da revista acadêmica Energia e Ciência Ambiental .