Los investigadores de Stanford dicen que materiales nuevos reducirían el costo de producción de combustible con energía solar.
Un material solar fotovoltaico con mayor resistencia, lograría una manera de que el uso de la luz solar produzca suficiente combustible barato para competir con los combustibles fósiles con fotosíntesis artificial.
Si quieres hidrógeno para alimentar un motor o una pila de combustible, es mucho más barato que hacerlo a partir de gas natural que lo hace por la división del agua. La energía solar, sin embargo, podría competir con el gas natural como una manera de producir hidrógeno si el proceso solar oscila entre el 15 y el 25 por ciento de eficiencia, según el Departamento de Energía de EE.UU…
Si bien eso es más de dos veces tan eficiente como los enfoques actuales, los investigadores de la Universidad de Stanford dicen que han logrado materiales que podrían hacer posible llegar a ese objetivo desarrollado recientemente. El trabajo se describe en la revista Science.
Una forma de producir hidrógeno utilizando la luz solar es el uso de un panel solar para generar electricidad y luego utilizar esa electricidad para alimentar un electrolizador comercial que divide el agua, formando hidrógeno y oxígeno.
Pero la combinación del panel solar y el electrolizador en un solo dispositivo pueden ser más baratos y más eficientes. Los electrones se producen cuando la luz golpea un material fotovoltaico pudiendo facilitar las reacciones químicas, y los costos de capital de una máquina probablemente serían inferiores al costo de dos.
Desde hace algún tiempo los investigadores han sabido que se podía acercar del 15 al 25 por ciento de eficiencia, si usted combina dos materiales de células solares de tal sistema.
Una célula solar haría un medio de alimentación de la disociación del agua de reacción de formación de hidrógeno. El otro podría formar oxígeno.
La parte de hidrógeno está más o menos resuelto ahora, pero los investigadores han tenido problemas con la mitad de oxígeno. El silicio, por ejemplo se corroe rápidamente como material resistente en este proceso.
Los investigadores de Stanford descubrieron que podían hacerlo de silicona que no dura solo algunas horas sino varios días, recubriéndolo con zin como capa protectora a dos mil millonésimas partes de un metro de espesor. Los materiales dividen el agua durante tres días antes de que los investigadores detuvieran el experimento para examinar los daños en los materiales. Ellos no encontraron ninguno.
Otros materiales tales como óxidos metálicos, pueden durar tanto tiempo, pero dividen el agua muy lentamente. Los nuevos materiales son un orden de magnitud más rápida, dice John Turner, investigador en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable en Golden, Colorado. «Más de 40 años de trabajo en óxidos no ha producido un resultado como este», dice.
Podría pasar un tiempo antes de que se utilizen los materiales en la producción de hidrógeno comercial. Para lograr las eficiencias necesarias, aún tendría que ser incorporado a un sistema que utiliza dos células solares de los materiales.
Y una gran pregunta que queda es cuánto tiempo los materiales pueden durar. Para ser económico, un sistema tendría que correr durante al menos cinco años, dice Turner.
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