Tecnologías basadas en hidrógeno verde mediante espectrofotometría infrarroja por transformadas de Fourier

El hidrógeno verde (H₂V) se ha consolidado como una alternativa energética sostenible, desempeñando un papel crucial en la transición hacia fuentes de energía limpias. Su versatilidad permite la producción de diversos derivados, como metanol, amoníaco y combustibles sintéticos, que tienen aplicaciones en múltiples industrias. Para garantizar la eficiencia y seguridad en la producción y uso de estos compuestos, es esencial contar con técnicas analíticas precisas que permitan su identificación, caracterización y cuantificación. En este contexto, la espectrofotometría infrarroja por transformadas de Fourier (FTIR) emerge como una herramienta fundamental.

Principios de la Espectrofotometría Infrarroja por Transformadas de Fourier (FTIR)

La FTIR es una técnica analítica que mide la absorción de radiación infrarroja por parte de las moléculas de una muestra. Cada molécula absorbe radiación a diferentes longitudes de onda, generando un espectro único que actúa como una “huella digital” de la sustancia. Esta técnica se basa en el uso de la transformada de Fourier para procesar las señales recogidas en el dominio temporal y convertirlas en un espectro de absorción en el dominio de la frecuencia. Su precisión y rapidez la hacen esencial en campos como la química, farmacéutica, plásticos, alimentos, cosméticos y medio ambiente.

Aplicaciones de la FTIR en el Desarrollo de Tecnologías Basadas en Hidrógeno Verde

La FTIR se utiliza ampliamente en la identificación y caracterización de compuestos derivados del hidrógeno verde. Por ejemplo, en la producción de metanol y amoníaco, la FTIR permite monitorear las reacciones químicas en tiempo real, asegurando la eficiencia del proceso y la pureza del producto final. Además, en la síntesis de combustibles sintéticos, esta técnica ayuda a determinar la estructura molecular y a detectar posibles impurezas que puedan afectar el rendimiento del combustible.

Un caso destacado es el del Centro de Investigación Científico-Tecnológico de la Región de Antofagasta (CICITEM), que ha incorporado un moderno espectrofotómetro infrarrojo por transformadas de Fourier para analizar productos derivados del hidrógeno verde. Este equipo permite la identificación, caracterización y cuantificación de compuestos sólidos, líquidos y gaseosos, proporcionando información detallada sobre los grupos funcionales presentes en los compuestos analizados. Su análisis facilita la evaluación de la composición y propiedades de derivados como el dimetil éter, metanol, amoníaco y combustibles sintéticos, apoyando las investigaciones en el desarrollo de la industria del hidrógeno verde.

Ventajas de la FTIR en el Análisis de Derivados del Hidrógeno Verde

La espectrofotometría FTIR ofrece numerosas ventajas en comparación con otras técnicas analíticas:

1. Rapidez y eficiencia: Permite realizar análisis en pocos minutos, lo que es ideal para entornos de producción donde se requiere un control de calidad rápido.
2. No destructiva: Las muestras no se dañan durante el análisis, siendo posible su uso posterior.
3. Alta precisión: La capacidad de la transformada de Fourier para procesar señales complejas permite obtener espectros altamente precisos, facilitando la identificación exacta de sustancias.
4. Flexibilidad: Puede analizar una amplia variedad de materiales, desde líquidos y sólidos hasta gases, aumentando su aplicabilidad en múltiples industrias.
5. Análisis multicomponente: Puede analizar simultáneamente varios componentes de una muestra, resultando en un ahorro significativo de tiempo.

Desafíos y Consideraciones en el Uso de la FTIR

A pesar de sus ventajas, la FTIR presenta ciertos desafíos. La interpretación de los espectros puede ser compleja debido a las bandas de absorción amplias y superpuestas. Es necesario contar con una calibración adecuada y mantener los equipos en condiciones óptimas para obtener resultados precisos y reproducibles. Además, la interferencia de la humedad en los espectros puede dificultar el análisis de muestras acuosas o húmedas, requiriendo técnicas específicas para mitigar este efecto.

La espectrofotometría infrarroja por transformadas de Fourier se ha consolidado como una herramienta esencial en el desarrollo y validación de tecnologías basadas en hidrógeno verde. Su capacidad para proporcionar información detallada sobre la composición y estructura de las moléculas, junto con su rapidez, precisión y versatilidad, la hacen indispensable en diversas industrias. Con el avance de la tecnología y la mejora de los equipos, la FTIR continuará siendo una técnica clave en el análisis de materiales, contribuyendo al desarrollo de productos más seguros, eficientes y de alta calidad, y apoyando la transición hacia fuentes de energía más sostenibles.

FUENTE – DIARIO EL REGIONALISTA