Efecto de la molienda mecánica en el sistema Mg-Mg(OH)2 impurificado con AI2O3 e Y2O3

Abstract

El hidrógeno es una de las fuentes de energía renovable más prometedoras. Sin embargo, existen muchos problemas a resolver antes de que el hidrógeno pueda ser utilizado extensivamente. Las áreas de desarrollo se pueden agrupar en producción, almacenamiento y sistemas de uso (celdas de combustible). Existe mucho avance y desarrollo en producción y en los sistemas de uso pero el cuello de botella son los dispositivos de almacenamiento. Existen muchos sistemas de almacenamiento, siendo los hidruros metálicos uno de los más explorados. Específicamente los hidruros de magnesio son los que presentan un mayor potencial de aplicación debido a su gran capacidad de almacenamiento, abundancia, y bajo costo. Sin embargo, existen tres grandes problemas a resolver: 1) lenta cinética de absorción-desorción de hidrógeno; 2) gran estabilidad del enlace Mg-H que deriva en altas temperaturas de liberación de hidrógeno; y 3) gran reactividad del Mg con el oxígeno y humedad del entorno, lo que inhibe o envenena la capacidad de almacenamiento. Existen trabajos en los que se incorporan carburos, nitruros u óxidos al magnesio con el objetivo de incrementar la cinética de absorción-desorción de hidrógeno, reducir la temperatura de liberación de hidrógeno y minimizar la reactividad con el ambiente. En este trabajo se estudia el efecto de la molienda mecánica en los sistemas Mg-Mg(OH)2 y Mg-Mg(OH)2 impurificado con Al2O3 e Y2O3. El primer sistema (I), lo constituye el Mg-Mg(OH)2. El segundo sistema (II) está compuesto por Mg-Mg(OH)2-Al2O3 y el tercer sistema (III) por Mg-Mg(OH)2-Y2O3. Los tres sistemas fueron sometidos a las mismas condiciones de molienda mecánica de alta energía en diferentes intervalos de tiempos que fueron desde los 5 hasta los 640 min. Lo anterior con la finalidad de explorar la formación de fases metaestables que puedan tener la capacidad de almacenamiento de hidrógeno El análisis estructural, térmico y microestructural de las muestras de los tres sistemas se llevó a cabo por técnicas de difracción de rayos X, microscopia electrónica (barrido y transmisión), análisis térmico y tratamiento térmico.