Sábado, Febrero 29, 2020

Estas placas solares generarán hidrógeno gratis: ¿cómo lo hacen?

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Junto con las baterías, uno de los campos en el sector energético en el que más se está investigando es en el de energías renovables. En concreto, se están investigando todo tipo de nuevas celdas para placas solares que sean más eficientes que las actuales. Ahora, un grupo de científicos ha conseguido crear una molécula que aprovecha todo el espectro de luz para alcanzar una eficiencia nunca vista en este campo.

Esta molécula es capaz de absorber eficientemente la luz solar y actúa como un catalizador para transformar la energía solar en hidrógeno, lo cual puede ser también ideal para los coches con pila de hidrógeno o motores que funcionen con él para generar electricidad limpia al lado de las huertas solares. La molécula es capaz de recoger energía de todo el espectro visible de luz (incluidos los infrarrojos), siendo esta cifra un 50% superior que la energía que son capaces de generar las celdas actuales.

Los investigadores, pertenecientes al Ohio State University Center for Chemical and Biophysical Dynamics y liderados por Claudia Burro, afirman que la clave de esta energía no es sólo su mayor eficiencia, sino la posibilidad de almacenar la energía en forma de hidrógeno en lugar de tener que almacenar la electricidad en baterías como ocurre actualmente con la energía solar fotovoltaica. Además, la ventaja de usar hidrógeno como combustible es que no genera dióxido de carbono ni contaminantes tras su uso.

La molécula tiene una eficiencia sin precedentes

Las moléculas lo que hacen básicamente es utilizar los electrones derivados de los fotones para hacer el hidrógeno. Este descubrimiento es algo que no tiene precedentes, según los investigadores.

Actualmente, las celdas solares crean movimiento entre los electrones existentes, y no nuevos electrones. Así, cuando un fotón entra en contacto con la celda solar, la energía se transfiere a un electrón y se libera de su átomo. Otro electrón llena el hueco dejado, y así se va generando corriente.

El proceso de convertir energía en combustible requiere también un mecanismo para almacenar esa energía. La conversión necesita un catalizador para acelerar la reacción química para convertirlo en algo usable como es el hidrógeno en este caso.

Los intentos previos de convertir energía solar en hidrógeno se habían centrado en ondas de alta frecuencia, como las ultravioletas. También se había intentado usar catalizadores hechos de dos o más moléculas, que intercambian electrones conforme van creando combustible a través de la energía solar, pero perdiendo energía en el intercambio y haciéndolo muy ineficiente. Otros intentos de usar una sola molécula habían resultado también ser ineficientes por no aprovechar el espectro completo y por degradarse muy rápido.

El rodio, capaz de transformar la energía solar en hidrógeno

La molécula que han creado los investigadores está basada en rodio, un elemento químico poco abundante del grupo del platino y que se encuentra en minas de este último. Gracias a ello, se pierde menos energía y es 25 veces más eficiente que las moléculas previas que sólo aprovechaban luz ultravioleta.

Al aprovechar todo el espectro de luz, los investigadores probaron a usar luces LED en la solución ácida que contenía la molécula. Cuando lo hicieron, comprobaron que el resultado era la producción de hidrógeno.

Antes de llevar este descubrimiento al mundo real tienen mucho trabajo por delante. Para empezar, el rodio es un metal muy escaso y producir catalizadores basados en rodio es muy caro. De momento sus dos objetivos son hacer que la producción de hidrógeno se mantenga durante un periodo de tiempo más largo, así como usar un catalizador hecho de un material más barato.

 

Fuente: Phys | adslzone

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