Positrones: útiles para identificar defectos en metales del futuro
El almacenamiento de hidrógeno juega un papel esencial en el desarrollo de nuevos conceptos de tracción de automóviles o energía solar. Los positrones identifican fallas o defectos de metales en esferas nonométricas.
Para ello se necesitan metales o aleaciones específicos. Los metales no tienen nunca una perfecta estructura de cristal, sino que presentan desperfectos atómicos.
Fallas microscópicas pueden convertirse en huecos cavernosos cuando los metales entran en contacto con hidrógeno. Con la ayuda de positrones (las antipartículas de los electrones), los científicos del Centro de Investigaciones de Dresden-Rossendorf (FZD), han logrado "identificar y caracterizar fallas en metales".
Tecnología limpia en función del ambiente
Los "almacenadores" metálicos de hidrógeno ganan cada vez más importancia como potenciales transportadores de energía del futuro, sobre todo en tiempos de debate sobre el cambio climático, porque tanto la carga como la descarga con hidrógeno son procesos que no producen ninguna emisión de gases contaminantes. Una propiedad ideal para el almacenamiento de energía libre de CO2.
Pero antes de su implementación práctica los expertos necesitan solucionar algunos detalles, entre ellos, el de cómo almacenar hidrógeno líquido que pueda ser extraído cuando se lo requiera. Una alternativa que funciona cargando el potencial eléctrico, como sucede con los híbridos de baterías/ acumuladores de metal.
Metales y aleaciones en contacto con hidrógeno
La interacción con defectos atómicos que ya se encuentran en el material de almacenamiento o que se forman durante el proceso de carga, es de fundamental importancia. Desde el punto de vista técnico los defectos juegan un papel fundamental por las características de las aleaciones cuando éstas entran en contacto con hidrógeno.
Dichas aleaciones podrían interferir significativamente en la calidad y duración de los almacenadores metálicos de hidrógeno. La caracterización de los defectos del material es una tarea de gran dificultad ya que las fallas se encuentran en el campo micro y nanométrico.
Tensiones internas, peligro externo
En exámenes realizados durante la carga de hidrógeno por Astrid Pundt, de la Universidad de Gotinga, Jakub Cizek, de la Universidad Carlina de Praga, así como Gerhard Brauer, director del Laboratorio de Positrones de Rossendorf, los investigadores descubrieron defectos en los recipientes de "niob", otro de los materiales considerados como del futuro. La absorción de hidrógeno puede generar tantas tensiones en dicho metal que no se descarta la destrucción de las capas componentes.
Los positrones demuestran, ser confiables instrumentos para la identificación de fallas o defectos de metales. El término positrón, derivado de electrón positivo, es una partícula subatómica de masa y carga iguales a las del electrón, pero positiva, que, a diferencia del electrón, no existe libre; pues tan pronto como aparece como efecto de la transformación nuclear se asocia con un electrón y constituye un rayo gama.
Rodrigo González Fernández
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