Una de las características más importante que posee el aluminio es que es “combustible”, por lo que científicos e investigadores consideran que el combustible metálico es el combustible del futuro.

Existen 2 aplicaciones donde el uso del aluminio como combustible son:

• a.) para impulsar el despegue de cohetes
• b.)como reemplazo de gasolina

a.) Impulso del despegue de vehículos espaciales

Después de ver el lanzamiento de un cohete, te preguntaras de que esta hecho el combustible que permite dicho despegue. En realidad, hay dos tipos de combustibles utilizados, y pueden ser sólidos y líquidos. Para usar combustible sólido implica no sólo el mismo sino además utilizar un oxidante. Un oxidante es una substancia química que se necesita para hacer que el combustible se queme.

Como en el espacio no hay atmósfera, los cohetes tiene que llevar tanto su propio combustible y sus propios oxidantes. El combustible sólido más común de uso en los cohetes es el aluminio . Para hacer arder el aluminio se utiliza el perclorato de amonio como oxidante. Para que funcionen juntos el aluminio y el perclorato de amonio se mantienen unidos por otro compuesto que es un aglutinante. Cuando se mezclan todos los componentes el combustible sólido tiene una consistencia gomosa. Dicha substancia se empaqueta en una carcasa. Al arder el aluminio el calor y la energía hacen que el interior del cohete se caliente.

Los vapores y los gases del agua salen disparados del cohete, haciendo que el cohete sea empujado hacia el cielo. En las naves espaciales, muchos propulsores y no los motores principales utilizan combustible sólido. Esto se debe a que éste combustible sólido es de corta duración y se quema rápidamente.

Es más probable que los motores principales sean propulsados por combustibles líquidos. Estos motores de combustible líquido están compuestos por hidrógeno y oxígeno líquido. En éste caso el hidrógeno líquido es el combustible y el oxígeno líquido el oxidante.

El hidrógeno tiene que estar en estado líquido, no en forma de gas para que sea contenido en un tanque de dimensiones más pequeñas. Los gases son ligeros por lo que necesitaría un tanque de dimensiones superiores. El hidrógeno líquido y el oxígeno se liberan en un motor donde se combinan para formar agua. Al igual que el combustible sólido el vapor de agua crea energía y vapor, y cuando éste se libera para que la nave vaya hacia arriba.

Para llevar el cohete desde la tierra al espacio, se necesita tanto el combustible sólido como el líquido. Se podría pensar que los cohetes sólo utilicen combustible líquido, pero esto implicaría enormes tanques. La realidad muestra que las naves espaciales se impulsan desde el suelo con combustible sólido, luego los propulsores se desprenden del cohete para hacerlo más ligero y luego el combustible líquido se quema para permitir que el cohete siga moviéndose hacia arriba en el espacio. Salir de la tierra no es un proceso sencillo y la gravedad no se lo permite fácilmente.

En el despegue los dos Solid Rocket Booster consumen 11.000 libras de combustible por segundo, eso equivale a dos millones de veces la velocidad a que se quema el combustible en un auto familiar promedio. Los SolidRocket Booster gemelos generan un empuje combinado de 5,3 millones de libras. El motor continuará operando hasta que se haya terminado el combustible, momento en el cual se separan del cohete y caen del cielo y son recuperables. Después de que dichos tanques dela etapa primaria caen, el siguiente motor del cohete se enciende para continuar con la trayectoria.

Los combustibles para vehículos espaciales pueden ser:

• a.) Sólidos
• b.) Líquidos

Dentro de estas dos categorías hay numerosos tipos de combustibles de diferentes composiciones cada uno con propiedades y características particulares. Es fundamental a la hora de decidir tener en cuenta factores como el peso y el espacio que ocupa cada tipo. Los combustibles más densos ocupan menor espacio y por lo tanto pueden almacenarse en tanques más pequeños. El combustible líquido es menos denso, por lo cual ocupa un espacio mayor. La seguridad es extremadamente importante a la hora de escoger el combustible para las naves. Es de destacar que cualquier combustible suele ser, tóxico, corrosivo, altamente reactivo o todo ello a la vez.

Aunque la corrosión es una característica común, hay algunos combustibles que son tan corrosivos como para que sólo algunas sustancias especiales sean capaces de soportarlos y otros son reactivos hasta el punto de arder espontáneamente si entran en contacto con el 15 aire, con cualquier materia orgánica o incluso con la mayoría de metales más comunes.

Todas estas características pueden darse tanto en combustibles líquidos como en sólidos. Cada categoría tiene sus ventajas y desventajas. Los líquidos requieren motores más complejos para procesar adecuadamente las reacciones químicas entre el combustible y el oxidante. El combustible líquido resulta mucho más potente que el sólido.

b.) Como reemplazo de gasolina

El hidrógeno verde es el combustible del futuro por las opciones de producción limpia que ofrece y su uso en vehículos y aplicaciones industriales.

El hidrógeno es un gas y es el elemento químico que más abunda en el universo pero que no es tan fácil de obtener. Es un elemento que tiene 3 veces más energía que la nafta, pero que a diferencia de ésta es una fuente de energía limpia ya que solo libera vapor de agua y no produce dióxido de carbono (CO2).

Actualmente la obtención de hidrógeno se realiza en el 93 % de los casos, a partir de hidrocarburos, como gas natural y carbón, lo que en general se convierte en una fuente abundante de emisiones de carbono. La alternativa que cada vez cobra más fuerza es utilizar energías renovables como son, la eólica o la solar. La tecnología que más ha evolucionado para la obtención del hidrógeno es la “celda o pila de combustible”.

La celda o pila de combustible se trata de un elemento electroquímico que se alimenta con hidrógeno y genera una electrólisis inversa, es decir que une al hidrógeno con el oxígeno para generar electricidad, quedando como residuo de este proceso agua. Esa electricidad luego es utilizada para alimentar los motores eléctricos con los que está equipado el vehículo. 

b.1) Cómo generar combustible de hidrógeno a partir de agua y aluminio

Aplicando el principio de la celda o pila de combustible que tal lo mencionado anteriormente es una fuente de conversión directa de energía electroquímica a energía eléctrica, ya que esta transforma la energía de combustible como el hidrógeno en electricidad de corriente continua.

La reacción entre el aluminio y el ácido clorhídrico es una reacción de oxidación reducción queda como resultado cloruro de aluminio y gas hidrógeno.

b.2) Desarrollo de ALYDRO. aluminio como reemplazo de gasolina.

En la búsqueda de combustibles más limpios y métodos de transporte más amigables con el ambiente, tanto lo eléctrico como lo híbrido parece haber tomado una posición de privilegio en los medios y el mercado, pero se están explorando otras variantes. Una de esas variantes es ALYDRO desarrollado por la empresa Alchemy Research de origen israelí.

Con la ayuda de aluminio y de vapor de agua la tecnología ALYDRO puede generarse energía suficiente como para que un automóvil sea capaz de recorrer más de 2400 kilómetros con el equivalente a un tanque de gasolina de 60 litros.

Reemplazar el petróleo y sus derivados se sigue intentando, pero más allá de la disponibilidad y el enorme factor contaminante siguen teniendo dos puntos a su favor, dado que son relativamente baratos y poseen una “densidad energética” notable por lo que su relación entre costo y obtención de energía hacer cosas como la gasolina y el diésel siguen teniendo un lugar en la economía. 

Sin embargo, existen otros elementos con una densidad de energía mayor y uno de ellos es el aluminio . Con un valor cercano a los “84 megajules por litro”, el aluminio tiene una densidad casi dos veces y media superior a la de la gasolina. Partiendo del aluminio derretido y la inyección de agua en forma de vapora una temperatura de 900º Centígrados, se logra una reacción que se divide en: calor (ya que es exotérmica) hidrógeno y desperdicio en forma de óxido de aluminio ,18 que aparte que es un material reciclable lo cual le permite repetir el proceso.

Un kilogramo de aluminio reacciona con un litro de agua generando cerca de 112 gramos de hidrógeno (50,6% de la energía obtenida mientras que el resto es calor). El agua tampoco se pierde ya que puede ser recuperada utilizando un condensador con una eficiencia del 65 %.

La teoría detrás de ALYDRO es más que interesante, pero es su rendimiento el que llama la atención. También es necesario recordar las propiedades del aluminio ya que no es tóxico, tampoco contaminante y puede ser depositado por largo tiempo sin riesgo alguno. La reacción producida genera hidrógeno y eso requiere de ciertos cuidados a la hora de almacenarlo en celdas.

También se incrementaría el peso del automóvil. Como corolario ALYDRO tiene muchísimas ventajas, pero resulta relativamente más caro que la gasolina tradicional.