EQUIPOS PARA LA MEDIDA DE LA CONDUCTIVIDAD DE MATERIALES IÓNICOS DE ESTADO SÓLIDO PARA SU TRATAMIENTO POR MICROONDAS-HACIA UN HIDRÓGENO VERDE

2022

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

Peñaranda Foix Felipe Laureano

En los últimos años, el uso de la radiación de microondas (MW) ha sido objeto de atención por parte de la ingeniería química, en especial la síntesis y la catálisis. Esto se debe, fundamentalmente, por la selectividad que ofrecen las microondas así como la calidad del producto final en un tiempo más corto y con temperaturas, a veces, menores que con calentamiento convencional. De hecho, las reacciones químicas que implican electrones directamente, como la transferencia de electrones en superficies sólidas, son especialmente susceptibles de ser realizadas bajo la radiación de microondas. Es el caso de las reacciones REDOX de catálisis. Y los materiales más interesantes y susceptibles de ser usados con microondas son los semiconductores y, en general, los conductores iónicos. Recientemente se ha publicado en NATURE un proceso REDOX utilizando microondas para separar vapor de agua en H2 y O2 a temperaturas por debajo de 250ºC. Y esta es una tendencia habitual en la investigación a lo largo de todo el planeta, donde se investiga en la producción de O2 y H2. La singularidad del proceso radica en la interacción directa de las microondas con la materia: un óxido metálico se reduce generando huecos y produciendo O2. Y entonces los huecos del material reducido sirven para activar la producción de H2, una vez oxidado de nuevo. Por lo tanto, la conductividad de los materiales pasa a ser un parámetro fundamental de caracterización cuando se utilizan microondas. Y la conductividad está ligada directamente a la permitividad y permeabilidad de los materiales. Esto supone que nuevos métodos de caracterización electromagnética deben ser diseñados y estos procedimientos se convierten en una investigación fundamental para lograr en éxito del proceso químico, que es, a su vez, una acción prioritaria tanto en los planes estatales como en los europeos. De hecho, Europa y España tienen, entre sus objetivos estratégicos en sus correspondientes planes, y en el marco de la acción Clima, Energía y Movilidad, la generación de H2 como un tema prioritario y estratégico, incluido en el programa Horizonte Europa. Por ello, este proyecto va en esa dirección. Especialmente cuando se constata que las medidas de parámetros electromagnéticos no utiliza los mejores procedimientos ni en términos de precisión ni de incertidumbre. Así pues, este proyecto propone el diseño de nuevas celdas de medida, optimizadas para materiales SSIM, así como programas mejorados y una mejor evaluación de la incertidumbre total de las medidas. Estos métodos se diseñarán y construirán para cubrir los rangos más interesantes de los materiales SSIM, desde un centenar de MHz hasta 30 GHz, así como desde temperatura ambiente hasta 200 ºC.