Generando hidrógeno del agua y la luz visible con una eficiencia 100 veces mayor
Un paso enorme hacia el uso práctico del hidrógeno como combustible para vehículos y dispositivos eléctricos.
Unidad esquemática de producción de hidrógeno de temperatura inducida foto-catalítica a partir de H2O con metanos como agente de sacrificio. (1) par termoeléctrico (sensor de temperatura), (2) Pt/TiO2 negro en substrato de SiO2, (3) lana de cuarzo, (4) tubo reactor de cuarzo, (5) horno eléctrico de tubo; (GC) cromatografía de gas (analiza los componentes del gas) (crédito: Bing Han and Yun Hang Hu/Journal of Physical Chemistry)
Investigadores de la Universidad Tecnológica de Michigan han descubierto la manera de convertir luz en hidrógeno de forma más eficiente –un paso enorme hacia la simulación de la foto-síntesis.
Los métodos actuales para crear combustible de hidrógeno se basan en el uso de electrodos de dióxido de titanio (TiO2), el cual actúa como catalizador para estimular la reacción química luz-agua-hidrógeno. Este método funciona muy bien con luz ultravioleta UV, pero la luz UV cuenta sólo para el 4 por ciento del total de la energía solar, haciendo el proceso en su conjunto altamente ineficiente.
Lo ideal sería el uso de luz visible, ya que constituye cerca del 45 por ciento de la energía solar. Yun Han Hu y Bing Han, científicos de la Universidad Tecnológica de Michigan, han desarrollado la manera de hacerlo.
En un artículo publicado en Journal of Physical Chemistry, reportaron que al absorber el espectro completo de la luz visible han incrementado radicalmente la eficiencia en la generación de combustible de hidrógeno en dos magnitudes mayor (100 veces) que lo previamente reportado. *
Tal y como se describe en el artículo, estos científicos utilizaron tres nuevas técnicas:
- “Dióxido de titanio negro” (con 1 por ciento de platino) en un substrato de dióxido de silicio;
- Una “superficie difusa-reflejada de luz” para atrapar la luz;
- Una alta temperatura de reacción (280 grados Celsius);
Adicionalmente, la nueva configuración es “conveniente para producir comercialmente”, indicó Ho.
*El nuevo método logra un foto rendimiento de hidrógeno de mmol/h/g y una eficiencia cuántica aparente de 65.7% para el rango completo de luz visible a 280°C.
El artículo completo lo encuentras en [http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jpcc.5b04894]
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