Aluminio como combustible, densidad energética 8 veces mayor que la del hidrógeno

Found Energy, una startup fundada en 2022 por Peter Godart ( excientífico de la NASA), comercializa una solución para convertir el aluminio en una fuente de calor e hidrógeno libre de carbono. Según datos publicados, el aluminio, tras la reacción, puede liberar 15,8 MJ de calor por kilogramo y producir hidrógeno con una densidad energética de hasta 36,3 MJ/litro, casi ocho veces la del hidrógeno licuado (7,2 MJ/litro por volumen). La empresa ha recaudado 12 millones de dólares en financiación inicial y planea instalar su primer sistema en una planta de fabricación de herramientas en el sureste a principios del próximo año, utilizando chatarra de aluminio de origen local como insumo.

Evolución y estado de comercialización

A finales de octubre, el laboratorio de Found Energy anunció que se preparaba para instalar equipos de suministro de calor e hidrógeno para su primer cliente industrial. Aún no se dispone de datos sobre precios ni descuentos comerciales para la solución; actualmente, el enfoque se centra en las pruebas, las demostraciones y el despliegue inicial del sistema en campo a principios del próximo año.

Plataformas de datos y tecnología clave

Calor liberado cuando se oxida el aluminio: 15,8 MJ/kg.
El hidrógeno producido tiene una densidad energética de hasta 36,3 MJ/litro; en comparación, el hidrógeno licuado alcanza los 7,2 MJ/litro.
La reacción del aluminio con el agua produce óxido de aluminio y libera calor junto con hidrógeno; el hidrógeno se produce en el sitio, evitando el riesgo de almacenar gas o líquido.
El obstáculo tradicional es la capa superficial de óxido de aluminio que bloquea la reacción profunda; Found Energy utiliza un catalizador de metal líquido que penetra en la microestructura, eliminando la capa de óxido para que la reacción se desarrolle de forma continua como una "caldera".

Peter Godart, fundador y director ejecutivo de Found Energy, en el laboratorio de la empresa. Foto: MIT.

Comparando datos históricos y opiniones de expertos.

La idea de usar aluminio como combustible se ha explorado durante décadas. Geoff Scamans (Universidad Brunel, Londres) investigó la aplicación del aluminio como sustituto de la gasolina para vehículos en la década de 1980, pero no tuvo éxito debido a la ineficiente reacción aluminio-agua. Peter Godart reconoce que la barrera de la capa de óxido ha hecho que se intente descartar esta idea en numerosas ocasiones, pero cree que un catalizador de metal líquido corrosivo supone un gran avance para mantener la reacción.

Gránulos de aluminio tras el tratamiento catalítico (recipiente de vidrio a la izquierda) y piezas de aluminio en bruto (a la derecha). Foto: MIT

Análisis de tendencias y escenarios

A corto plazo, Found Energy pretende proporcionar calefacción industrial e hidrógeno in situ a plantas de fabricación, comenzando con una fábrica de herramientas en el sureste. A medio plazo, si opera de forma estable y se expande, el modelo podría abordar simultáneamente dos obstáculos: la reducción de emisiones en las industrias del cemento y el acero y el procesamiento de grandes volúmenes de chatarra de aluminio "sucia", difícil de reciclar.

Capacidad de oferta y demanda de materias primas

Objetivo	Masa	Fuente
La chatarra de aluminio que se recoge cada año no se recicla.	Más de 3.000.000 de toneladas	Instituto Internacional del Aluminio
El aluminio no se recoge o se quema con la basura.	9.000.000 toneladas/año	Instituto Internacional del Aluminio
Se necesita aluminio para el modelo de "circuito cerrado" para satisfacer todos los requisitos de calefacción industrial.	300.000.000 toneladas (≈4% de las reservas)	Según estimaciones de la empresa.

En cuanto al ciclo del material, la empresa planea recuperar hidróxido de aluminio del reactor y utilizar electricidad limpia para reducirlo a aluminio metálico, creando un insumo de ciclo cerrado. Si se amplía la escala, según las estimaciones internas, la cantidad de aluminio involucrada en el ciclo sería de aproximadamente 300.000.000 de toneladas, equivalente a aproximadamente el 4% de las reservas de aluminio de la Tierra.

Impacto potencial en industrias relacionadas

Industria pesada: Las fuentes de calor libres de carbono pueden reducir las emisiones en las industrias del cemento y del acero.
Mercado de reciclaje de aluminio: El potencial de consumir aluminio “sucio” abre un canal para procesar chatarra difícil de reciclar, mejorando la eficiencia del ciclo de vida del material.
Hidrógeno: La producción de hidrógeno in situ a partir de una reacción de aluminio y agua evita los riesgos asociados al almacenamiento de hidrógeno gaseoso o líquido.

Variables a monitorear

Aún no se han publicado detalles sobre la composición del catalizador.
No hay datos disponibles sobre costos, rendimiento y confiabilidad a escala comercial.
La primera implementación del sistema y la retroalimentación operativa in situ estarán disponibles a principios del próximo año.

En una demostración de laboratorio, Godart dijo que el aluminio reaccionó para hacer hervir instantáneamente el agua al agregarlo, lo que resalta la velocidad de liberación de energía: "El tiempo que lleva hervir agua en la estufa será mucho más lento que esto".

Fuente: https://baolamdong.vn/nhom-thanh-nhien-lieu-mat-do-nang-luong-gap-8-lan-hydrogen-397616.html