Imagen esquemática que ilustra el estudio general de la investigación. Crédito: Catálisis ACS (2025). Doi: 10.1021/acscatal.5c00533
Un equipo de investigación afiliado a UNIST ha presentado una nueva tecnología que permite que el hidrógeno se almacene dentro de los materiales derivados del poliestireno, particularmente aquellos que se originan en la espuma de poliestireno. La investigación es publicado En el diario de la catálisis ACS.
Este avance no solo ofrece una solución a la baja tasa de reciclaje de poliestireno, menos del 1%, sino que también hace que el almacenamiento y el transporte de hidrógeno sean más prácticos y accesibles, abordando los desafíos asociados con el manejo de hidrógeno gaseoso.
Dirigido por el profesor Kwangjin an de la Escuela de Energía e Ingeniería Química en UNIST, en colaboración con el Dr. Hyuntae Sohn de Kist y el Profesor Jeehoon Han de Postech, el equipo diseñó con éxito un sistema integral de circuito cerrado para convertir el poliestireno de desechos en un portador de hidrógeno líquido (LOHC). Este proceso innovador permite un almacenamiento, recuperación y reutilización de hidrógeno eficiente.
Las moléculas de LOHC almacenan hidrógeno dentro de su estructura química cíclica, permitiendo un almacenamiento seguro y estable a temperatura y presión ambiente. Su forma líquida facilita el almacenamiento a largo plazo y es compatible con la infraestructura de transporte de petróleo existente, lo que hace que este enfoque sea particularmente prometedor para la economía de hidrógeno.
El enfoque informado explota la estructura rica en aromática del poliestireno. Cuando se calienta, el poliestireno se descompone en compuestos aromáticos de bajo peso molecular como el estireno y el tolueno. Estos compuestos reaccionan con hidrógeno a temperaturas elevadas para almacenar hidrógeno, que luego se pueden liberar mediante deshidrogenación catalítica.
Los catalizadores son fundamentales para este proceso. Los catalizadores de rutenio facilitan la absorción de hidrógeno, mientras que los catalizadores de platino permiten la liberación de hidrógeno. En particular, los investigadores descubrieron que el rendimiento catalítico de los catalizadores soportados por el platino varía significativamente según la estructura de soporte.
Entre varias opciones, el óxido de aluminio ensamblado por nanofiets demostró una notable reactividad y estabilidad, mejorando la eficiencia de liberación de hidrógeno.
Para evitar la desactivación del catalizador debido a la acumulación de impurezas, el equipo implementó un paso de destilación para eliminar selectivamente los compuestos policíclicos y otros contaminantes, extendiendo así la vida útil del catalizador y garantizar la durabilidad del proceso.
Además, los investigadores optimizaron el proceso de eficiencia energética y viabilidad económica al utilizar el calor de los residuos generado durante la reacción, a través de la combustión de subproductos residuales, reduciendo el consumo de energía externa y aumentando el rendimiento de la conversión de residuos de poliestireno.
Al comentar sobre sus hallazgos, el equipo de investigación declaró: “Esta es la primera demostración de convertir el poliestireno de desechos en un medio práctico de almacenamiento de hidrógeno. Nuestro enfoque aborda dos desafíos ambientales significativos: reciclaje de desechos plásticos y almacenamiento de hidrógeno, de manera simultánea. Creemos que esta tecnología tiene un fuerte potencial para la aplicación industrial y el desarrollo de políticas en el futuro”.
Más información: Hheongeon Lee et al, desechos de poliestireno post-consumo de ciclos en portadores de hidrógeno orgánico líquido, catálisis ACS (2025). Dos: 10.1021/acscatal.5c00533
Proporcionado por el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan
Cita: Almacenamiento de hidrógeno a base de espuma de poliestireno: Nuevo proceso ofrece una solución segura y reutilizable (2025, 1 de septiembre) Recuperado el 1 de septiembre de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-09-styrofoam basado en Hydrogen-storage-Safe.html
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