Para continuar, suscribite a Pilar a Diario. Si ya sos un usuario suscripto, iniciá sesión.
SUSCRIBITE Se trata de un un panel solar con un nuevo catalizador que es capaz de imitar la fotosíntesis de las plantas y separar el hidrógeno y el oxígeno del agua con una eficiencia muy superior a sistemas similares. Investigadores de la Universidad de Michigan han desarrollado dicen que este nuevo dispositivo puede reducir enormemente los costos de producción del hidrógeno.
¿Por qué es importante la producción de hidrógeno?
El hidrógeno verde es una de las grandes promesas para paliar la crisis energética y ayudarnos a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.Una de las grandes contras a esta tecnología es el costo que conlleva producirlo sin usar combustibles fósiles.
Ahora, los investigadores de la Universidad de Michigan (UM) han descubierto un nuevo catalizador que está inspirado en la capacidad que tienen las plantas de separar el hidrógeno y el oxígeno del agua por medio de la fotosíntesis. “Al final, creemos que los dispositivos de fotosíntesis artificial serán mucho más eficientes que la fotosíntesis natural, lo que proporcionará una vía hacia la neutralidad del carbono”, afirma Zetian Mi, profesor de ingeniería eléctrica e informática de la UM que dirigió el estudio publicado recientemente en la revista Nature.
Cómo funciona
Los investigadores formaron el nuevo catalizador con nanoestructuras de nitruro de indio y galio cultivadas sobre una superficie de silicio. El resultado, explica el equipo, es una oblea semiconductora que atrapa la luz y la convierte en electrones libres y espacios huecos con carga positiva que se producen cuando la luz libera electrones. Esta estructura tiene unas bolas metálicas a escala nanométrica —de 1/2000 de milímetro de diámetro— que usan esos electrones y huecos para ayudar a dirigir la reacción.
La oblea lleva también una capa aislante que la mantiene a una temperatura de 75 grados Celsius. Esta temperatura, explican, favorece la reacción química y permite que el catalizador semiconductor funcione correctamente. El equipo realizó pruebas tanto en el exterior, con luz solar, como en el interior. En el primer caso el sistema consiguió una eficacia del 6,1% en la producción de hidrógeno a pesar de que las temperaturas iban variando. Sin embargo, en el interior y con una temperatura controlada, el sistema alcanzó una eficiencia del 9%..
“Redujimos el tamaño del semiconductor más de 100 veces en comparación con algunos semiconductores que sólo funcionan a baja intensidad luminosa”, explica Peng Zhou, otro de los firmantes del artículo de Nature e investigador de ingeniería eléctrica e informática y de la Universidad de Michigan. “El hidrógeno producido con nuestra tecnología podría ser muy barato”.
Además el equipo asegura que el nuevo catalizador semiconductor es autorreparable y va mejorando con el uso. El dispositivo es capaz de resistir la degradación que suelen sufrir los catalizadores hasta una intensidad de luz concentrada equivalente a la de 160 soles. Las altas temperaturas, dicen, favorecen la producción. Por un lado aceleran el proceso de división del agua y por otro ayudan a que el hidrógeno y el oxígeno permanezcan separados.
video