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Clatratos de hidógeno 2002-10-19

El coche de hidrógeno más cerca




(En esta figura el metano se muestra como un átomo de carbono gris, rodeado de cuatro átomos de hidrógeno (verdes), la "jaula" es de moléculas de agua, en las que el oxígeno es rojo y el hidrógeno blanco.)

En un blog anterior hablé de los fullerenos, como moléculas que formaban una jaula" o un "claustro" que podían encerrar a otras moléculas.



Los fullerenos no son nada más que un caso particular de moléculas "enclaustradoras" que se llaman clatratos. He puesto "Enclaustradoras" para tratar de que se viera la realación enhtre Clatratos y Claustro.



Otro ejemplo es el agua, que en ciertas circunstancias es capaz de formar un "claustro" que encierra dentro de sí otras moléculas.

A veces a los clatratos se los llama compuestos de inclusión, pues dentro de sí están "incluidas" otras moléculas. Cabe destacar que las moléculas enclaustradas no están unidas por los enlaces normales de la química: covalentes, metálicos o Van der Waals; simplemente están encerrados dentro y no pueden salir.

Los fullerenos son extrañas moléculas formadas por muchos átomos de carbono. Hay otros clatratos formados por moléculas tan habituales como el agua. Agua congelada.

Se sabía que el hielo podía formar clatratos encerrando moléculas grandes, tales como el metano, pero se pensaba que el hidrógeno era demasiado pequeño y que no podría ser apresado, pues el átomo más pequeño que existe.

Y así es... o casi.

Si sometemos una mezcla de agua e hidrógeno a una presión de 2000 atmósferas, manteniendo la mezcla a 27º centígrados, se obtienen "jaulas" de hielo con moléculas de dos o cuatro átomos de hidrógeno dentro.

Es decir, el hidógeno atómico, monoatómico, se escapa y no forma clatratos; pero sometido a presión se forman moléculas de dos o de cuatro átomos de hidrógeno que sí los forman.

Conseguir las 2000 atmósferas (220 megapascales) no es fácil. En esta experiencia, que han realizado investigadores de la Carnegie Institution de Washington, la Universidad de Chicago y Los Alamos National Laboratory, han utilizado "prensas" de diamante. Eso significa que es una prueba muy interesante pero que todavía estamos muy lejos de una producción industrial.
Para mantener los cristales de hielo con el hidrógeno dentro basta una temperatura de 24º bajo cero.

Los investigadores han estado dirigidos por Ho-kwang (Dave) Mao.

Pocas dudas hay de que el hidrógeno constituirá el combustible del futuro y que probablemente nos libere de la presión del oligopolio petrolero, pero hasta hoy, para mantener el hidrógeno en forma líquida se necesitaba bajar hasta los 253º bajo cero, lo que complica y encarece los vehículos.

Esta experiencia abre las expectativas de conseguir una mezcla de hielo con hidrógeno, líquida a 24 grados bajo cero, que se pueden conseguir con Nitrógeno liquido que es abundante y barato.

Al arder los residuos son agua y nitrógeno. Todo ello inocuo para el medio ambiente. Aunque hay que señalar que eso no significa que sea una energía limpia, pues hay que obtener el hidrógeno y hay que someterlo a esas presiones y para hacerlo se necesita obtener energía de alguna parte. Si esa parte es limpia la energía del hidrógeno es limpia; pero si obtenemos el hidrógeno a partir de centrales de carbón, el hidrógeno no será limpio.

Aunque todavía hay que hacer otra reflexión, uno de los grandes problemas de las energías alternativas limpias es que no es fácil adaptarlas a la demanda. Un ejemplo claro es la solar; normalmente la energía de un hogar se necesita cuando no hay Sol. Ello obliga a poner unas fuentes de almacenamiento caras. El hidrógeno permite almacenar energía, con lo que separamos los momentos de generación y de consumo. También se pueden separar los sitios de generación y de consumo. Todo ello hace que sea muy interesante.

Todavía es más interesante si pensamos que hay bacterias que producen hidrógeno, ¿podríamos cultivar nuestro combustible?

http://www.sciencedaily.com/releases/2002/09/020927070631.htm
A los clatratos con metano dentro también se les llama hidratos de metano. (http://marine.usgs.gov/fact-sheets/gas-hydrates/title.html )
Los hidratos de metano tienen el aspecto de hielo, pero con la particularidad de que arden si se les aplica una llama.

Si todas las "jaulas" tuvieran su molécula de metano, en un metro cúbico de hidrato sólido entrarían el equivalente a 170 metros cúbico de metano a condiciones de temperatura y de presión normales en la superficie de la Tierra.

Una interesante historia sobre los hidratos: http://www.netl.doe.gov/scng/hydrate/

Enviado por flexarorion a las 20:01 | 18 Comentarios | Enlace


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Comentarios

1
De: benjamin cortes Fecha: 2003-02-14 03:27

Me interesa bastante el tema de los clatratos, me gustaria que me proporcionara mas informacion acerca de ellos, es un tema de mucha relevancia y es muy importante conciderar estas caracteristicas tan poco usuales o en algunos casos no conocidas de como se agrupan los compuestos formando cavidades y secuestrando a otros compuestos

estaria muy agradecido con usted si me hiciera favor de facilitarme mas información acerca de los clatratos



2
De: Benjamin Cortes Fecha: 2003-12-07 16:54

Hola me encuentro realmente agradecido con ustedes por la información proporcionada, actualmente me encuentro desarrollando un proyecto que esta relacionado directamente con las propiedades de los clatratos, dichas propiedades son: la capacidad que tienen estos complejos de contener a otras estructuras en su interior, las fuersas o interacciones que le proporcionan estabilidad a estas estructuras, la forma en la que se arreglan en el espacio, entre otras.
la información proporcionada es muy interesante, y me gustaria que me proporcionaran los usso que se le pueden dar a los clatratos en cuanto a resolucion de racematos.
la cual es una de las propiedades mas importantes que puedo comentar de estos compuestos.
estaria infinitamente agradecido por la proporcion de esta informacion.

gracias.



3
De: carlos noguera Fecha: 2005-04-15 17:20

Soy estudiante de Ingenieria Ambiental y Sanitaria y me gustaria saber mas informacion acerca de los clatratos y como se podrian aplicar estos en la Ingenieria Ambiental y Sanitaria, esta informacion la necesito por que quiero presentar una exposicion acerca de este tema.



4
De: carlos noguera Fecha: 2005-04-15 17:26

Soy estudiante de Ingenieria Ambiental y Sanitaria y me gustaria saber mas informacion acerca de los clatratos y como se podrian aplicar estos en la Ingenieria Ambiental y Sanitaria, esta informacion la necesito por que quiero presentar una exposicion acerca de este tema.



5
De: Fabián Trejo Fecha: 2005-05-06 02:13

Me gustaría que me indicaran dónde encontrar más información respecto a los clatratos, especialmente de agua. Saludos.



6
De: Walter Vasquez Fecha: 2005-06-16 16:40

Realmente me musta este tema, resulta muy interesante y me gustarìa que me mandartan informacion sobre èl y cualquier otro tema asociado. Gracias.



7
De: Juan Manuel García Camús Fecha: 2005-10-21 10:51

Trabajo en la Universidad Rey Juan Carlos de Madrid y estoy desarrolando un trabajo sobre los clatratos y su posibilidad de aprovechamiento de los mismos. Me gustaría que me enviaran información sobre fundamentos y aplicaciones de los mismos, así como qué es lo que hay en la literattura sobre almacenamiento de éstos. Muchas gracias de antemano.



8
De: veronica parra Fecha: 2005-10-22 23:25

es una pagina muy chevere



9
De: veronica parra Fecha: 2005-10-22 23:25

es una pagina muy chevere



10
De: veronica parra Fecha: 2005-10-22 23:25

es una pagina muy chevere



11
De: JUlio Cesar Garcia Francisco Fecha: 2006-02-26 00:49

Deseo entablar comunicacion con Juan Manuel Garcia Camus, pues yo tambien estoy interesado en los clatratos (en especial los marinos del Golfo de Mexico)pues pretendo hacer un posgrado con este topico. Ojala puedas leer esto y copartir informacion.



12
De: Jonathan Fecha: 2006-03-21 03:48

Hola soy estudiante de ingenieria petrolera de la Universidad de Mexico, felicito a quien corresponda por la pagina, muy buena



13
De: Allan Jara Fecha: 2006-03-23 01:31

Saludos, actualmente estoy realizando un trabajo para la universidad sobre clatratos y su uso en farmacia (farmacología), agradecería cualquier información que me puedan enviar al respecto. Muchas gracias



14
De: Luís Vaz Fecha: 2006-10-25 13:16

¡Hola! Pido disculpa por mi castellano. Soy portugués y me interesa el tema de los clatratos de metano. Estoy cursando un master en la Universidad del Algarve - Faro, Portugal y necesito hacer un trabajo sobre clatratos de metano, y su posibilidad de aprovechamiento, posibles implicaciones en el medio ambiente, etc.
Agradecería cualquier información que pudieran enviarme al respecto. ¡Muchas gracias!



15
De: Javier Cancino Fecha: 2007-04-01 04:36

A todas las personas interesadas en el tema de los clatratos, les recomiendo los
estudios de mi paisana , la mexicana Dra. Esther del Rio. Ella patento internacionalmente un metodo para la formacion de cristales liquidos de agua para usos medicos. Su investigacion es notable. Suerte



16
De: juan jose quillahuaman Fecha: 2007-05-24 21:20

¡Hola! yo soy estudiante de la facultad de geologia de la UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN Arequipa-Peru y me ineteresa este gran tema, y hasta ahora estudiaba mucho los yacimientso petroliferos pero los clatratos es algo nuevo y tambien creo que sera la energia barata del futuro, agardesco a todos lo s que ahora lo estan estudiando y no s proporcionan la informacion. agradeceria que me envien informacion sobre este maravilloso tema gracias.



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De: maria teresa cadenas gonzalez Fecha: 2008-10-07 02:24

hola soy estudiante de quimico farmaco biologo de la universidad populñar de la chontalpa de tabasco- mexico la verdad me intereso mucho este tema desearia me enviaran informacion sobre la aplicacion de los clatratos en el dioxido de carbono. me gustaria realizar mi tesis sobre eso espero y me puedan ayudar mil gracias
y de antemano felicidades por esta pagina web



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De: maria teresa cadenas gonzalez Fecha: 2008-10-07 02:24

hola soy estudiante de quimico farmaco biologo de la universidad popular de la chontalpa de tabasco- mexico la verdad me intereso mucho este tema desearia me enviaran informacion sobre la aplicacion de los clatratos en el dioxido de carbono. me gustaria realizar mi tesis sobre eso espero y me puedan ayudar mil gracias
y de antemano felicidades por esta pagina web



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