Javad Rafiee, un estudiante de doctorado en el Instituto Politécnico Rensselaer (NY, USA), decidido a desempeñar un papel clave en la solución de la dependencia global de combustibles fósiles, ha desarrollado un nuevo método para almacenar hidrógeno a temperatura ambiente.
Rafiee ha creado una nueva forma de grafeno que muestra la capacidad de almacenamiento de hidrógeno muy por encima de cualquier otro material conocido. Por esta innovación, que hace que el mundo esté un paso más cerca de realizar la adopción generalizada de hidrógeno limpia y abundante como combustible, Rafiee es el ganador 2010 del Lemelson-MIT Student Prize Rensselaer con una dotación de 30.000 $.
 
Introducción

«La invención es el ingrediente clave del progreso, y el Lemelson-MIT Student Prize Rensselaer incentiva a nuestros estudiantes para innovar soluciones que cambien el mundo para los grandes desafíos que enfrenta toda la gente de todas las naciones», dijo el presidente de Rensselaer, Shirley Ann Jackson.  
«Javad Rafiee tiene la visión de una economía robusta del hidrógeno y un mundo menos dependiente del petróleo y la gasolina. Aplaudo sus esfuerzos para alcanzar esta noble meta, y le felicito por este prestigioso premio. Agradezco a todos los Lemelson-MIT Rensselaer estudiantes ganadores del Premio y los finalistas por su esfuerzo, empeño, y para ser embajadores del progreso «.

Rafiee es el cuarto receptor de la Lemelson-MIT Student Prize Rensselaer. El premio, en primer lugar dado en 2007, se otorga anualmente a un estudiante de Rensselaer de categoría superior o de postgrado que ha creado o mejorado un producto o proceso, aplica una tecnología de un modo nuevo y rediseñado un sistema, o resultar de la inventiva notable de otras maneras.
«Este año los ganadores del Massachusetts Institute of Technology, California Institute of Technology, Instituto Politécnico Rensselaer y la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign,  brillan por la importancia de la invención realizada. Ellos tienen la habilidad de transformar ideas aparentemente inverosímil en la realidad y son los verdaderos líderes empresariales de su generación «, dijo Joshua Schuler, director ejecutivo del Programa Lemelson-MIT.

Para videos y fotos del ganador y los finalistas de los premios, así como una difusión web de la ceremonia de anuncio, puedes visitar: www.eng.rpi.edu / Lemelson.

Grafeno: un material revolucionario para el almacenamiento de hidrógeno
 
El almacenamiento de hidrógeno ha demostrado ser un importante obstáculo para el avance y la proliferación de células de combustible y las tecnologías del hidrógeno en los automóviles y otras aplicaciones.
Hasta ahora, la tecnología disponible es ponerlo en un tanque a presión muy elevada (es decir: explosivos), o el enfriamiento a temperaturas muy bajas (como un par de cientos de grados centígrados bajo cero) con gran coste energético y económico.

Rafiee ha desarrollado un nuevo método para la fabricación y uso de grafeno, una estructura laminar plana, de un átomo de grosor, compuesta por átomos de carbono densamente empaquetados, dispuestos en forma de cadena de nanoescala, para almacenar el hidrógeno.
Su solución es barata y fácil de producir. 

El Santo Grial del almacenamiento de hidrógeno sería un material que pueda recolectar grandes cantidades en una forma ligera y compacta, a temperatura ambiente.

Con el asesor y Rensselaer Profesor Nikhil Koratkar, Rafiee utilizó una combinación de molienda mecánica, tratamiento de plasma, y de recocido para diseñar la estructura atómica de grafeno para maximizar su capacidad de almacenamiento de hidrógeno. Este nuevo grafeno ha mostrado una capacidad de almacenamiento de hidrógeno de 14 por ciento en peso, a temperatura ambiente, muy por encima de cualquier otro material conocido.

Este 14 por ciento de capacidad supera el Departamento de Energía de EE.UU. meta de 2015 de realizar un material con una capacidad de almacenamiento de hidrógeno de 9 por ciento en peso a temperatura ambiente. Rafiee dijo que su grafeno es también uno de los primeros materiales conocidos para superar la meta de 2010 del Departamento de Energía de 6 por ciento.

Sobre el grafeno, Rafiee exhibe tres atributos esenciales que dan lugar a su singular capacidad de almacenamiento de hidrógeno.  

La primera es la gran superficie. Estructura única de grafeno, de sólo un átomo de grosor, lo que significa que cada uno de sus átomos de carbono se expone al medio ambiente y, a su vez, el gas de hidrógeno.
El segundo atributo es su baja densidad. El grafeno tiene una de las área de mayor superficie por unidad de masa en la naturaleza, muy superior incluso a los nanotubos de carbono y fullerenos.
La tercera característica es la química de superficie favorable. Después de oxidación de polvo de grafito y mecánicamente moler el óxido de grafito resultante, Rafiee sintetiza el grafeno por choque térmico seguido de recocido y la exposición al plasma de argón.  
Estos tratamientos desempeñan un papel importante en el aumento de la energía de enlace de hidrógeno a la superficie de grafeno a temperatura ambiente, el hidrógeno tiende a concentrarse alrededor de los átomos y la capa de carbono.

Ingeniero de talento

Rafiee se unió a Rensselaer en 2008, tras su paso por la City University de Hong Kong y de obtener su licenciatura y maestría en ingeniería mecánica y manufactura de la Universidad de Tabriz, en Irán. En Rensselaer, Rafiee y su hermano, Mohammed, se unió al grupo de investigación de Mecánica, Aeroespacial, Ingeniería Nuclear y Profesor Nikhil Koratkar. 

«Javad está extremadamente bien formado, tiene una gran confianza en sus habilidades, y ha demostrado un nivel muy alto de creatividad y originalidad. Sin embargo, es su pasión y entusiasmo por la investigación y el descubrimiento junto con su unidad asombrosa y la energía que lo diferencia de su compañeros «, dijo Koratkar.
 

«Esta pasión y la emoción del descubrimiento y la innovación no es algo que se puede enseñar o aprender. Se trata de una cualidad intrínseca de un individuo – ya sea que lo tienes o no – y Javad es el estudiante más curiosidad intelectual que he tenido el privilegio de asesorar a aquí en Rensselaer. «
En su tiempo en Rensselaer, Rafiee ha sido autor de cinco años, y co-autor de tres, los documentos de la revista en diversas disciplinas, que van desde la ciencia de los materiales y la ingeniería mecánica, la informática y urología.
Rafiee es de Teherán, Irán, y espera obtener su doctorado en 2011. Después de graduarse, él y su hermano, el plan para iniciar su propio negocio con un enfoque en la energía limpia y verde de fabricación.
Lemelson-MIT Collegiate Student Prizes Lemelson-MIT Student colegiales Premios
Además de la labor pionera Rafiee, los otros ganadores de la anual Lemelson-MIT Student Prize colegiales fueron anunciados hoy en sus respectivas universidades:

• Lemelson-MIT Student, ganador del Premio de Erez Lieberman-Aiden demostrado creatividad y la innovación a través de varias disciplinas, más recientemente, con su invención del «Hi-C», un método tridimensional de la secuenciación del genoma que permitirá a toda una nueva comprensión del estado de la célula, la regulación genética y la enfermedad.
• Lemelson-MIT, Caltech, ganador del Premio Estudiantil Heather Agnew contribuido al desarrollo de una técnica innovadora que crea barato, estable, compuestos bioquímicos de gran fiabilidad que tienen el potencial de reemplazar los anticuerpos utilizados en muchas pruebas estándar de diagnóstico.
• Lemelson-MIT Illinois Student, ganador del Premio Jonathan Naber y el Equipo de Prótesis Illini desarrollado un servicio asequible y duradera, el brazo prostético es muy funcional para las personas en los países subdesarrollados, hecho de materiales reciclados.

ACERCA DEL PROGRAMA Lemelson-MIT

El Programa Lemelson-MIT reconoce a los inventores e innovadores destacados transformación de nuestro mundo, e inspira a los jóvenes a llevar una vida creativa y las carreras a través de la innovación.
Jerome H. Lemelson, uno de los inventores más prolíficos de la historia de EE.UU., y su esposa, Dorothy, fundó el Programa Lemelson-MIT en el Instituto de Tecnología de Massachusetts en 1994. Es financiado por la Fundación Lemelson y administrado por la Escuela de Ingeniería. La Fundación chispas, sostiene y celebra la innovación y el espíritu inventivo. Apoya proyectos en los EE.UU. y los países en desarrollo que alimentan a los innovadores y desatar invención para promover el desarrollo económico, social y ambientalmente sostenible. Hasta la fecha, la Fundación Lemelson ha donado o comprometido más de EE.UU. $ 150 millones en apoyo de su misión.
 
ACERCA DE LA Lemelson-MIT RENSSELAER PREMIO ESTUDIANTIL

El Lemelson-MIT Student Rensselaer Premio se otorga a un estudiante que ha demostrado notable inventiva y la innovación. Este año sus 3 ganadores han sido: Innovaciones en la fabricación de materiales compuestos, basados en el grafeno almacenamiento de hidrógeno, y los LED más eficientes se enfrentaron para este año $ 30.000 Lemelson-MIT Student Prize Rensselaer. Ver a los tres finalistas, Casey Hoffman, Javad Rafiee, y Jiuru Xu explicar sus proyectos.



  
Financiado a través de una asociación con el Programa Lemelson-MIT, el Lemelson-MIT Student Prize ha reconocido los inventores estudiante destacado en el MIT desde 1995 (véase: http://web.mit.edu/invent/).

Quisiera acabar dando mi enhorabuena a los ingenieros y científicos premiado y a todo el «gremio» de investigadores. Inventos como estos harán un futuro mejor, sin duda.
¡Esto es I+D+I! y es lo que se debería apoyar mil veces más aquí en España.

Fuentes:  Rensselaer Polytechnic Institut , Imagenes: Rensselaer / Kris Qua y wikipedia