El hidrógeno puede ser una fuente de energía limpia y abundante pero es difícil de almacenar a granel. En una nueva investigación, un grupo de expertos en ciencia de los materiales de la Universidad Rice ha hecho el sorprendente descubrimiento de que las diminutas cápsulas de carbono denominadas buckybolas son tan fuertes que pueden contener volúmenes de hidrógeno con una densidad casi tan grande como la del hidrógeno comprimido en el centro de Júpiter.

Hay un gran interés en las tecnologías que están siendo desarrolladas para los automóviles impulsados por hidrógeno, incluyendo las tecnologías para almacenarlo de forma rentable para su uso en ellos. El hidrógeno es el elemento más ligero del universo y resulta muy difícil de almacenar en bruto. Para que los automóviles de hidrógeno sean competitivos comparados con los impulsados por gasolina, necesitan una autonomía comparable y un sistema de combustible bastante compacto. Se estima que un automóvil impulsado por hidrógeno con una autonomía conveniente requerirá de un sistema de almacenamiento con densidades mayores que las presentes en el hidrógeno líquido puro.

Los experimentos anteriores han demostrado que es posible almacenar volúmenes pequeños de hidrógeno dentro de las buckybolas. La nueva investigación desarrollada por Boris Yakobson, Olga Pupysheva y Amir Farajian ofrece el primer método para calcular con precisión cuánto hidrógeno puede contener una buckybola antes de romperse.

Las buckybolas, descubiertas hace más de 20 años en la Universidad Rice, forman parte de una familia de moléculas de carbono denominadas fullerenos. La familia incluye los nanotubos de carbono, las buckybolas típicas de 60 átomos y las buckybolas más grandes compuestas por 2.000 o más átomos.

Los enlaces entre los átomos de carbono están entre los enlaces químicos más fuertes de la naturaleza. Estos enlaces son los que hacen del diamante la sustancia más dura conocida, y la nueva investigación demuestra que se necesita una enorme cantidad de presión interior para deformar y romper los enlaces carbono-carbono entre los átomos en un fullereno.

Utilizando un modelo informático, el equipo de investigación de Yakobson ha medido la fuerza de cada enlace atómico en una buckybola, y simulado lo que les sucedía a los enlaces cuando más átomos de hidrógeno se almacenaban en su interior. El modelo promete ser particularmente útil porque permite calcular con exactitud cuánto hidrógeno puede almacenarse en una buckybola de cualquier tamaño dado, y también advertir a los científicos cuando las buckybolas sobrepasan su capacidad máxima de almacenaje y revientan abriéndose y liberando su carga.

Si se desarrolla una forma factible de producir las buckybolas llenas de hidrógeno, podría ser posible almacenarlas como un polvo.