Investigadores del Grupo de Dispositivos Fotovoltaicos y Optoelectrónicos de la Universitat Jaume I de Castellón,
dirigido por el catedrático Juan Bisquert, han desarrollado -haciendo
uso de la nanotecnología-, un dispositivo con materiales semiconductores
que, en medio acuoso, genera hidrógeno de forma autónoma, empleando
únicamente luz solar.
Así lo han expuesto fuentes de la institución académica, quienes han
explicado que esta tecnología, que recibe el nombre de fotosíntesis
artificial, está inspirada en la fotosíntesis que se produce en la naturaleza
(proceso en el que las plantas aprovechan la energía solar para
transformar la materia orgánica en compuestos orgánicos, liberando la
energía química almacenada en los enlaces de la molécula adenosina
trifosfato-ATP, y obteniendo compuestos energéticos como azúcares y
carbohidratos).
La producción de hidrógeno de forma eficiente utilizando materiales semiconductores y luz solar constituye "un reto crucial para hacer realidad un cambio de modelo energético
hasta una tecnología de conversión sostenible, basado en recursos
inagotables y respetuoso con el medio ambiente", indican las mismas
fuentes.
"Aunque el rendimiento energético del dispositivo no es, en
estos momentos, suficiente para pensar en su comercialización, estamos
explorando distintas vías para mejorar su eficiencia y
demostrar que esta tecnología constituye una alternativa real para
satisfacer la demanda energética del siglo XXI", comenta Sixto Giménez,
uno de los investigadores responsables del trabajo.
El hidrógeno es un elemento muy abundante en la superficie de la
Tierra, pero en su forma combinada con el oxígeno: el agua (H2O),
indican estos expertos. La molécula de hidrógeno (H2) contiene mucha energía que puede ser liberada cuando se quema, debido a la reacción con el oxígeno atmosférico, dando como único residuo del proceso de combustión: agua.
"Para convertir el agua en combustible (H2), hay que romper la
molécula H2O separando sus componentes y para que el proceso se realice
de forma renovable (sin utilizar reservas fósiles del subsuelo) es
necesario utilizar un dispositivo que emplee la energía de radiación
solar, y sin ninguna otra ayuda, que realice las reacciones químicas de
romper el agua y formar hidrógeno", añaden, de forma similar a
como lo hacen las hojas de las plantas, por eso estos dispositivos
reciben la denominación de hoja artificial.
El dispositivo se sumerge en la solución acuosa y cuando se ilumina con una fuente de luz, genera burbujas de gas hidrógeno.
En un primer paso, el grupo de investigación ha utilizado una
disolución "con un agente oxidante de sacrificio" y estudia la evolución
del hidrógeno producido por los fotones. "Ahora el reto más importante -comenta Iván Mora, miembro del equipo que ha desarrollado el dispositivo- es comprender los procesos físico-químicos que se producen en el material semiconductor y en su interface con el medio acuoso, para racionalizar el proceso de optimización del dispositivo".
El desarrollo de la hoja artificial es un gran desafío científico
por la dificultad que supone la selección de los materiales que
intervendrán en el proceso, de forma que funcionen de forma continuada y
sin descomponerse.
Uno de los pocos grupos a nivel mundial que lo demuestra
Actualmente, el Grupo de Dispositivos Fotovoltaicos y Optoelectrónicos de la Universidad Jaume I de Castellón (UJI) es uno
de los pocos grupos de investigación a nivel mundial que han demostrado
la viabilidad de un dispositivo de estas características, junto a los laboratorios norteamericanos del MIT en Boston o NREL en Denver.
El director del grupo de investigación, Juan Bisquert, comenta que
"en comparación con otros dispositivos, el desarrollado por la UJI
presenta la ventaja de su bajo coste de producción y de una mayor recolección de los fotones incidentes de la luz, utilizándose para la producción de hidrógeno fotones incluso del espectro infrarrojo".
En la experimentación con este dispositivo también han participado otros miembros de grupo de investigación como Eva Maria Barea, Francisco Fabregat, Roberto Trevisan, Maria Victoria González, Pau Rodenas, Pablo P. Boix y Laura Badía.
El proceso completo de generación de hidrógeno se puede ver en un vídeo en la web del grupo de investigación: http://www.elp.uji.es/
No hay comentarios:
Publicar un comentario