Development of hydrides for hydrogen storage and purification

Entre las alternativas que existen para reducir los problemas asociados al uso de combustibles tradicionales se evalúa el uso del hidrógeno (H2) como una manera de transportar y almacenar energía. Su combustión no genera emisiones contaminantes, de manera que su utilización sería favorable en situaciones donde el uso de otro tipo de combustible fuera particularmente nociva (transporte de pasajeros en ciudades, p. ej.) o también como método de acumulación de energía (instalaciones rurales). Un sistema basado en H2 requiere soluciones tecnológicas para todas las etapas que comprenden desde su producción hasta su utilización. En este proyecto se abordan dos de ellas: la purificación de H2 y su almacenamiento, considerando que el conjunto de estas etapas es necesario para proveer de H2 a una aplicación específica. Tanto para el almacenamiento de H2 como para su purificación se propone el uso de materiales formadores de hidruros buscando los siguientes objetivos generales: 1) Desarrollar materiales de última generación (amiduros, sistemas desestabilizados) optimizando sus propiedades de almacenamiento. 2) Explorar el comportamiento a escalas de masa intermedias de materiales con propiedades conocidas. Este segundo objetivo tiene como finalidad avanzar en la construcción de un tanque almacenador de H2 apto para su utilización en instalaciones aisladas (no móviles). 3) Aprovechar la alta selectividad de la reacción de estos materiales con H2 frente a otros gases (CO y CO2, por ejemplo) para utilizarlos en purificación de H2. 4) Desarrollar hidruros nanoconfinados en matrices carbonáceas (eventualmente dopados) a fines de mejorar la estabilidad frente al ciclado de estos materiales almacenadores.The use of hydrogen (H2) as an energy vector is considered an alternative to reduce the problems associated with traditional fuels. Since its combustion does not generate polluting emissions, its use would be favorable in situations where another type of fuel is particularly harmful (city transport, for example) or where an energy storage media is required (rural facilities). A system based on H2 requires technological solutions for all the stages from production to utilization. In this project two of them are addressed: H2 purification and storage. The use of hydride forming materials is proposed for both H2 storage and purification, seeking the following general objectives: 1) Development of new materials (amides, destabilized systems) optimizing their storage properties. 2) Evaluation of the behavior at intermediate mass scales of materials with known properties. The purpose of this second objective is to advance in the construction of an H2 storage tank suitable for use in isolated (non-mobile) installations. 3) Application of these materials to H2 purification, based on the high selectivity of the reaction with H2 against other gases (CO and CO2, for example). 4) Development of nanoconfined hydrides in carbonaceous matrices (possibly doped) in order to improve the stability against cycling of these storage materials