Un sistema óptimo de almacenamiento de gas metano. Es lo que ha conseguido el catedrático de Química Inorgánica de la Universidad de Alicante (UA) Joaquín Silvestre utilizando un nanomaterial que replica la estructura existente en el fondo del mar, donde se almacenan millones de toneladas de gas natural condensadas entre el hielo.
Este descubrimiento ofrece una alternativa al transporte de gas natural, así como a los vehículos que funcionan con el gas como combustible, como turismos, autobuses y barcos. Son cristales milimétricos de hielo que llevan dentro el gas, es decir, que lo atrapa y lo mantiene estable. La principal ventaja de este nanomaterial, explica Silvestre, es que «permite rebajar la temperatura hasta los dos grados centígrados y la presión a unos 60 bares». El gas natural para hacerlo líquido y transportarlo en barco a los diferentes países desde su origen debe estar a menos 162 grados o a unas altas presiones. Por ejemplo, en los autobuses de línea que funcionan con gas, lo hacen a 250 bares.
«No me atrevo a cuantificar el ahorro de este sistema, tendrían que ser las grandes empresas las que lo calcularan, pero desde luego abarata los costes», indica el catedrático.
La historia de cómo ha llegado a este nanomaterial, que le ha llevado a él y a su equipo tres años de investigación en el Laboratorio de Materiales Avanzados de la UA, es muy curiosa. Su campo son este tipo de nanomateriales, conocidos como MOF (metal orgánicos que son muy porosos) y llevaba tiempo tratando de conseguir lo que ahora ha conseguido con carbón, sin obtener los resultados deseados. Pero durante una conferencia en Canadá escuchó la presentación de unos MOF diseñados por un equipo de investigadores de la Universidad King Abdullah (KAUST) de Arabia Saudí, punteros en este ámbito de la química. Este instituto había logrado sintetizar nuevos materiales MOFs con una extraordinaria capacidad de absorber agua, hasta 200 veces su peso. Y lo hicieron de la mano de catedrático de la Universidad de Berkeley Omar Yaghi, cuyo nombre suena para el Nobel, y que los está utilizando en sus estudios para absorber la humedad ambiental y convertirla en agua potable, lo que supondría toda una revolución para las zonas áridas del planeta.
«Cuando vi que habían diseñado unas estructuras perfectas y que eran capaces de almacenar esa cantidad de agua en sus cavidades vi que era lo que necesitaba, así que les pedí muestras. Me enviaron dos tipos de materiales, uno con un hueco muy pequeño y otro un poco más grande. Comprobamos que con el que es demasiado pequeño el metano no es capaz de formar el cristal, pero con el otro un poco más grande sí», cuenta Silvestre.
La comprobación de que efectivamente el metano se quedaba dentro del cristal la tuvo que llevar a cabo en el acelerador de radiación de sincrotrón ALBA de Barcelona.
«Al final lo que hemos hecho es replicar a la naturaleza. Estos materiales MOFs han sido utilizados como nanoreactores para favorecer el crecimiento de cristales aislados de hidratos de metano, de tal forma que cada cavidad de la estructura matriz albergue un cristal único de gas hidratado», resume. Con un incremento además de más del 50% de capacidad de almacenamiento frente al mismo sistema en base seca, sin agua.
Asimismo, el rango de presión de carga y descarga es muy pequeño. Esta característica permite introducir el gas en un contenedor a menor presión y liberarlo bajando esa presión. Con esta bajada, unida a que se mantiene estable a una temperatura de 2 grados, que es sencilla de conseguir, es con la que se abartan los costes. Además, añade el catedrático, «en el caso de los vehículos que funcionan con gas natural hoy en día necesitan un compresor muy potente y caro, que sólo pueden permitirse algunas gasolineras, pero al reducir la presión a 60 bares para su almacenamiento bastaría con un compresor doméstico. Ya tenemos gas natural en las casas, así que se podría cargar el coche en el garaje», sostiene. De manera que también podría dar un empujón a las empresas del automóvil que tratan de introducir más vehículos de este tipo en el mercado, al ser menos contaminantes.
