RETOS
El hidrógeno, el vector energético del futuro, tiene características que hacen que trabajar con él sea extremadamente complejo: (i) es el elemento químico más ligero que existe, (ii) tiene facilidad para asociarse con otros elementos cambiando sus propiedades y (iii) tiene un baja densidad energética volumétrica.
Estas características tan particulares hacen que el tratamiento del hidrógeno presente muchos retos. Entre ellos, son dos a los que se quiere dar respuesta desde H2MAT+: la fragilización y su almacenamiento eficiente.
Fragilización
- Que el material sea susceptible, es decir, que cumpla ciertas características microscópicas relacionadas con sus propiedades mecánicas.
- Que se dé un esfuerzo de tracción elevado y/o una carga cíclica suficientes para causar grietas.
- Que una fuente de hidrógeno esté o haya estado en contacto con el material.
De entre las tres condiciones anteriores, se va a trabajar en la primera, definiendo nuevas estructuras metálicas que puedan trabajar en contacto con el hidrógeno con menor susceptibilidad que los actuales. Para esta actividad se partirá de una evaluación y valoración previa de estos materiales que actualmente trabajan en ambientes con alto contenido de hidrógeno.
Complejidad de almacenamiento
Conseguir materiales y combinaciones de materiales que puedan trabajar en ambientes ricos en hidrógeno será el primer gran reto de este proyecto, pero, dada la sinergia asociada a conocer cómo se compartan los materiales en esos ambientes, también habrá un objetivo secundario caracterizando materiales que podrían permitir almacenar hidrógeno de forma eficiente en estado sólido.
Otro reto del proyecto es el establecimiento y desarrollo de suficiente conocimiento y capacidad experimental para investigar aplicaciones sujetas a corrosión, fragilización y fatiga asistida por hidrógeno. Estas capacidades permitirán comprender el efecto del hidrógeno tanto en los materiales metálicos actuales como en los que se desarrollen en el proyecto. En concreto, se tendrá la capacidad de medir y evaluar cómo el hidrógeno es absorbido, adsorbido y desorbido por el material y cómo estas interacciones afectan a sus propiedades, tanto durante como tras el contacto con una fuente de hidrógeno.