Exploración del hidrógeno como vector energético y revisión de métodos de termodinámica estadística para el modelamiento de sistemas de almacenamiento basados en materiales porosos e hidruros (2024)
En la actualidad las energías renovables se han consolidado como una alternativa a los combustibles fósiles y en un futuro cercano se espera que la adopción de estas constituya la principal fuente de generación energética. El hidrógeno es estudiado como una forma de almacenamiento energético y como alternativa a las baterías. Sin embargo, debido a los riesgos de almacenamiento y baja densidad volumétrica se han estudiado alternativas para el almacenamiento de hidrógeno en materiales en materiales poroso e hidruros, los cuales incrementan la densidad volumétrica y disminuyen los riesgos asociados con el almacenamiento a través de recipientes a presión. En este documento se presenta una exploración a las tecnologías actuales para la producción y aprovechamiento de hidrógeno. De la misma forma, se hace una revisión de métodos termodinámicos como una aproximación al modelamiento y simulación de nuevos materiales para almacenamiento. Particularmente se revisó la aplicación de la simulación de Monte Carlo para el estudio de MOFs (Metal Organic Frameworks), una aproximación termoquímica convencional para modelar la formación de hidruros químicos y una aproximación desde la mecánica estadística para el modelamiento de la absorción de hidrógeno mediante hidruros. Finalmente, usando el método termoquímico aquí expuesto, se analizaron compuestos de diferente clase con el fin de identificar posibles candidatos para ser aplicados en el almacenamiento de hidrógeno, obteniendo que: el hidruro de litio, el hidruro de manganeso y amoniaco presentan características óptimas para ser aplicados en esta área. A su vez, los resultados obtenidos demuestran el funcionamiento y practicidad del método termoquímico para hacer una búsqueda y filtrado rápido de potenciales materiales formados a partir de enlaces químicos.