Una nueva esponja cerámica que atrapa el azufre, lo que es indispensable para poder llegar a utilizar nuevas fuentes de energía
( Creces, 2006 )
Hay algo de común entre las celdas energéticas y las plantas generadoras de energía en base a carbón, "el azufre". Es indispensable extraer las trazas de azufre contenidas en el gas de hidrógeno que alimenta las celdas energéticas, para posibilitar la catálisis que transforma el hidrógeno en electricidad. A su vez la nueva generación de plantas de carbón que convierten el carbón en un gas rico en hidrógeno, también hay que extraerle el azufre antes que el gas pueda ser transformado en un combustible líquido o que sea utilizado en las celdas eléctricas. El problema está en las tecnologías que hasta ahora se han desarrollado para capturar el azufre. Ello es posible pero a un costo muy elevado.
(Celda de combustible: La energía del futuro)
Ahora la ingeniera química María Flytzani-Stephanopoulos y sus colaboradoras de la Universidad de Turf en Metford, Massachusetts, han logrado convertir un tipo de polvo cerámico en una verdadera esponja química que rápidamente absorbe el azufre y que luego se puede limpiar para volver a usarlo una y otra vez (Science, vol 312, Junio 9 pág. 1508, 2006). Este descubrimiento se ve potencialmente como muy importante, ya que el nuevo material se podría incorporar dentro de cualquiera material ya que parece ser simple y barato.
La necesidad de un método barato para extraer el azufre de los gases de combustibles es algo que ha sido preocupación por décadas de los ingenieros. En muchos países las plantas eléctricas que usan carbón han requerido de costosas instalaciones para reducir la emisión de dióxido de azufre, el principal componente de la lluvia ácida. Es la misma preocupación que tienen los que pretenden utilizar una amplia gama de combustible de hidrocarbones como material para generar el hidrógeno molecular necesario para alimentar la mayor parte de las celdas de combustible. Lo que es peor, es que aún las trazas de residuo de azufre que permanecen, crean problema.
Una opción para extraer el azufre ha sido el usar cerámicas esponjosas llamadas óxido de zinc, que captan azufre convirtiendo el óxido de zinc en sulfato de zinc. Pero esta tecnología esta muy lejos de ser la solución perfecta. Cuando la superficie externa llega a cubrirse con sulfuro de zinc, el interior de la cerámica tiene problemas para captar más azufre. Mientras tanto no es fácil convertir de nuevo el sulfito de zinc a óxido de zinc. Por ello los filtros basados en óxido de zinc deben reemplazarse regularmente.
Los investigadores de la Universidad de Stutts exponen los óxidos de tierra rara a gases de azufre por periodos relativamente cortos, de modo que queda revestido con azufre sólo en su superficie. Encuentran que óxidos basados en lantanium captan y liberan toda su superficie complementaria en pocos minutos. Más aún, pueden reducir los contenidos de azufre en los vapores de combustible en los rangos de una parte por billón, lo que es más que suficiente para proteger a las más sensibles celdas de combustibles.
Una planta industrial puede usar múltiples filtros, pudiendo limpiarlos y reponerlos mientras otros filtros trabajan. Si estos filtros son capaces de mantener funcionando la catálisis en las celdas de combustibles, significan un paso trascendental para que tengan éxito en un mundo real.